本發(fā)明涉及一種柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料的制備方法，屬于接地材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

接地是為保證電力，通訊，微電子設(shè)備等設(shè)備，建筑及人身安全的重要手段。隨著電力，微電子以及尖端科學(xué)的進(jìn)步，對(duì)于接地系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。近年來(lái)由于接地系統(tǒng)不良造成的設(shè)備損壞事故頻頻發(fā)生，特別是在雷雨季節(jié)接地裝置發(fā)生腐蝕，使接地電阻值升高，使接地系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性能降低，從而引發(fā)的設(shè)備因雷擊而損壞也頻頻發(fā)生。隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增大，接地網(wǎng)安全運(yùn)行的要求越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)桿塔接地電阻的穩(wěn)定性的要求也越高。目前電力系統(tǒng)接地體主要面臨腐蝕和降阻問(wèn)題，長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量接地技術(shù)研究課題，提出了等離子接地棒等降阻技術(shù)，以及陰極保護(hù)防腐技術(shù)，但至今未從根本上解決接地腐蝕問(wèn)題。電力系統(tǒng)接地網(wǎng)一般采用鋼、銅、鋅包鋼、銅包鋼等金屬材料，價(jià)格昂貴，且易發(fā)生自然腐蝕，鍍鋅鋼等電鍍合金材料防腐效果差，在外力及環(huán)境因素作用下，硬質(zhì)金屬接地體與軟質(zhì)突然膠體之間易形成氧濃差電化學(xué)腐蝕，使其使用壽命縮短。銅的耐腐蝕能力是鋼的3～4倍，過(guò)高的材料成本是限制其在輸電線路桿塔接地網(wǎng)應(yīng)用的主要原因。銅包鋼接地材料防腐性能較好，一般在接地體端部容易出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕，當(dāng)銅包鋼接地體因自然因素發(fā)生扭曲或彎折時(shí)，表面銅覆蓋層易破裂進(jìn)而加速內(nèi)部鋼材料的腐蝕速率。目前接地材料普遍存在的問(wèn)題，耐腐蝕性和柔性差、運(yùn)輸施工難度大、與土壤間隙大、易被偷盜以及高成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)目前接地材料耐腐蝕性和柔性差、運(yùn)輸施工難度大、與土壤間隙大、易被偷盜以及高成本的弊端，提供了一種取鐵粉、硅粉等混合反應(yīng)，然后熱軋成坯料，拉絲、退火制得合金纖維，與聚氯乙烯樹(shù)脂、十八烷胺等混合反應(yīng)，使樹(shù)脂包裹住合金纖維后，加入膨脹石墨、偶聯(lián)劑攪拌反應(yīng)，使石墨包裹在樹(shù)脂外面，然后輥壓成坯料，冷卻后，經(jīng)堿浸、去離子水洗滌，再與硫酸銅、無(wú)水乙醇混合浸泡，晾干制得柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料的方法。本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，充分利用樹(shù)脂包覆合金纖維，再用石墨進(jìn)行包覆制得柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料，針對(duì)性強(qiáng)，有效解決了耐腐蝕性和柔性差問(wèn)題；所得產(chǎn)品易運(yùn)輸施工，與土壤貼合度高，成本低，不易被偷盜。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

（1）按重量份數(shù)計(jì)：取3～5份鐵粉、6～8份硅粉、6～12份錳粉、8～15份銅粉、30～40份鋁粉、15～20份鋅粉，分別加入至電弧熔融爐內(nèi)，在800～900℃、10～20MPa下，反應(yīng)2～3h，得到混合熔融液；

（2）將上述混合熔融液進(jìn)行熱軋，制得直徑為3～5mm坯料，將坯料進(jìn)行拉絲，控制拉絲次數(shù)3～5次，拉絲時(shí)以蓖麻油作為潤(rùn)滑劑，控制拉絲的壓縮率為50～60%，待拉絲完成后，將拉絲后的合金置于井式爐中，控制退火溫度為700～800℃，在真空狀態(tài)下進(jìn)行退火處理，隨后將退火后所得拉絲合金用去離子水洗滌3～5次，自然晾干，得到合金纖維；

（3）依次稱取10～20g聚氯乙烯樹(shù)脂和2～3g丙烯酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為320～360℃，攪拌反應(yīng)1～2h，再依次加入0.3～0.5g羧甲基纖維素、100～200mL去離子水、1～3g磺化木質(zhì)素、1～3g十八烷胺，攪拌20～30min，將上述所得合金纖維加入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)12～24h；

（4）待上述反應(yīng)結(jié)束后，再依次向反應(yīng)釜中加入10～20g膨脹石墨、1～3g乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)4～5h，將所得混合物料加入到輥壓機(jī)中，輥壓成直徑6～8mm坯料，將坯料自然冷卻1～2h后，加入到裝有500～600mL質(zhì)量濃度為20～30%氫氧化鈉溶液中浸泡3～4h，取出，并用去離子水洗滌3～5次，得到除雜后的坯料；

（5）將上述除雜后的坯料加入到燒杯中，同時(shí)向燒杯中分別加入100～200mL無(wú)水乙醇、5～8g硫酸銅，混合浸泡1～2天，取出后自然晾干，得到一種柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料。

本發(fā)明制得的柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料電阻率為1.60×10^-2～1.62×10^-2Ω·m，密度為1.22～1.23g/cm³，抗壓強(qiáng)度為12～15MPa，吸水率為0.36～0.38%。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，充分利用樹(shù)脂包覆合金纖維，再用石墨進(jìn)行包覆制得柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料，針對(duì)性強(qiáng)，有效解決了耐腐蝕性和柔性差問(wèn)題，使用10～12年，無(wú)腐蝕現(xiàn)象發(fā)生；

（2）所得產(chǎn)品易運(yùn)輸施工，與土壤貼合度高，成本低，不易被偷盜。

具體實(shí)施方式

首先按重量份數(shù)計(jì)：取3～5份鐵粉、6～8份硅粉、6～12份錳粉、8～15份銅粉、30～40份鋁粉、15～20份鋅粉，分別加入至電弧熔融爐內(nèi)，在800～900℃、10～20MPa下，反應(yīng)2～3h，得到混合熔融液；然后將上述混合熔融液進(jìn)行熱軋，制得直徑為3～5mm坯料，將坯料進(jìn)行拉絲，控制拉絲次數(shù)3～5次，拉絲時(shí)以蓖麻油作為潤(rùn)滑劑，控制拉絲的壓縮率為50～60%，待拉絲完成后，將拉絲后的合金置于井式爐中，控制退火溫度為700～800℃，在真空狀態(tài)下進(jìn)行退火處理，隨后將退火后所得拉絲合金用去離子水洗滌3～5次，自然晾干，得到合金纖維；依次稱取10～20g聚氯乙烯樹(shù)脂和2～3g丙烯酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為320～360℃，攪拌反應(yīng)1～2h，再依次加入0.3～0.5g羧甲基纖維素、100～200mL去離子水、1～3g磺化木質(zhì)素、1～3g十八烷胺，攪拌20～30min，將上述所得合金纖維加入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)12～24h；待上述反應(yīng)結(jié)束后，再依次向反應(yīng)釜中加入10～20g膨脹石墨、1～3g乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)4～5h，將所得混合物料加入到輥壓機(jī)中，輥壓成直徑6～8mm坯料，將坯料自然冷卻1～2h后，加入到裝有500～600mL質(zhì)量濃度為20～30%氫氧化鈉溶液中浸泡3～4h，取出，并用去離子水洗滌3～5次，得到除雜后的坯料；最后將上述除雜后的坯料加入到燒杯中，同時(shí)向燒杯中分別加入100～200mL無(wú)水乙醇、5～8g硫酸銅，混合浸泡1～2天，取出后自然晾干，得到一種柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料。

實(shí)例1

首先按重量份數(shù)計(jì)：取3份鐵粉、6份硅粉、6份錳粉、8份銅粉、30份鋁粉、15份鋅粉，分別加入至電弧熔融爐內(nèi)，在800℃、10MPa下，反應(yīng)2h，得到混合熔融液；然后將上述混合熔融液進(jìn)行熱軋，制得直徑為3mm坯料，將坯料進(jìn)行拉絲，控制拉絲次數(shù)3次，拉絲時(shí)以蓖麻油作為潤(rùn)滑劑，控制拉絲的壓縮率為50%，待拉絲完成后，將拉絲后的合金置于井式爐中，控制退火溫度為700℃，在真空狀態(tài)下進(jìn)行退火處理，隨后將退火后所得拉絲合金用去離子水洗滌3次，自然晾干，得到合金纖維；依次稱取10g聚氯乙烯樹(shù)脂和2g丙烯酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為320℃，攪拌反應(yīng)1h，再依次加入0.3g羧甲基纖維素、100mL去離子水、1g磺化木質(zhì)素、1g十八烷胺，攪拌20min，將上述所得合金纖維加入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)12h；待上述反應(yīng)結(jié)束后，再依次向反應(yīng)釜中加入10g膨脹石墨、1g乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)4h，將所得混合物料加入到輥壓機(jī)中，輥壓成直徑6mm坯料，將坯料自然冷卻1h后，加入到裝有500mL質(zhì)量濃度為20%氫氧化鈉溶液中浸泡3h，取出，并用去離子水洗滌3次，得到除雜后的坯料；最后將上述除雜后的坯料加入到燒杯中，同時(shí)向燒杯中分別加入100mL無(wú)水乙醇、5g硫酸銅，混合浸泡1天，取出后自然晾干，得到一種柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料。本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，充分利用樹(shù)脂包覆合金纖維，再用石墨進(jìn)行包覆制得柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料，針對(duì)性強(qiáng)，有效解決了耐腐蝕性和柔性差問(wèn)題，使用10年，無(wú)腐蝕現(xiàn)象發(fā)生；所得產(chǎn)品易運(yùn)輸施工，與土壤貼合度高，成本低，不易被偷盜；制得的柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料電阻率為1.60×10^-2Ω·m，密度為1.22g/cm³，抗壓強(qiáng)度為12MPa，吸水率為0.36%。

實(shí)例2

首先按重量份數(shù)計(jì)：取4份鐵粉、7份硅粉、9份錳粉、12份銅粉、35份鋁粉、18份鋅粉，分別加入至電弧熔融爐內(nèi)，在850℃、15MPa下，反應(yīng)3h，得到混合熔融液；然后將上述混合熔融液進(jìn)行熱軋，制得直徑為4mm坯料，將坯料進(jìn)行拉絲，控制拉絲次數(shù)4次，拉絲時(shí)以蓖麻油作為潤(rùn)滑劑，控制拉絲的壓縮率為55%，待拉絲完成后，將拉絲后的合金置于井式爐中，控制退火溫度為750℃，在真空狀態(tài)下進(jìn)行退火處理，隨后將退火后所得拉絲合金用去離子水洗滌4次，自然晾干，得到合金纖維；依次稱取15g聚氯乙烯樹(shù)脂和3g丙烯酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為340℃，攪拌反應(yīng)2h，再依次加入0.4g羧甲基纖維素、150mL去離子水、2g磺化木質(zhì)素、2g十八烷胺，攪拌25min，將上述所得合金纖維加入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)18h；待上述反應(yīng)結(jié)束后，再依次向反應(yīng)釜中加入15g膨脹石墨、2g乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)5h，將所得混合物料加入到輥壓機(jī)中，輥壓成直徑7mm坯料，將坯料自然冷卻2h后，加入到裝有550mL質(zhì)量濃度為25%氫氧化鈉溶液中浸泡4h，取出，并用去離子水洗滌4次，得到除雜后的坯料；最后將上述除雜后的坯料加入到燒杯中，同時(shí)向燒杯中分別加入150mL無(wú)水乙醇、7g硫酸銅，混合浸泡2天，取出后自然晾干，得到一種柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料。本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，充分利用樹(shù)脂包覆合金纖維，再用石墨進(jìn)行包覆制得柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料，針對(duì)性強(qiáng)，有效解決了耐腐蝕性和柔性差問(wèn)題，使用11年，無(wú)腐蝕現(xiàn)象發(fā)生；所得產(chǎn)品易運(yùn)輸施工，與土壤貼合度高，成本低，不易被偷盜；制得的柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料電阻率為1.61×10^-2Ω·m，密度為1.23g/cm³，抗壓強(qiáng)度為14MPa，吸水率為0.37%。

實(shí)例3

首先按重量份數(shù)計(jì)：取5份鐵粉、8份硅粉、12份錳粉、15份銅粉、40份鋁粉、20份鋅粉，分別加入至電弧熔融爐內(nèi)，在900℃、20MPa下，反應(yīng)3h，得到混合熔融液；然后將上述混合熔融液進(jìn)行熱軋，制得直徑為5mm坯料，將坯料進(jìn)行拉絲，控制拉絲次數(shù)5次，拉絲時(shí)以蓖麻油作為潤(rùn)滑劑，控制拉絲的壓縮率為60%，待拉絲完成后，將拉絲后的合金置于井式爐中，控制退火溫度為800℃，在真空狀態(tài)下進(jìn)行退火處理，隨后將退火后所得拉絲合金用去離子水洗滌5次，自然晾干，得到合金纖維；依次稱取20g聚氯乙烯樹(shù)脂和3g丙烯酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為360℃，攪拌反應(yīng)2h，再依次加入0.5g羧甲基纖維素、200mL去離子水、3g磺化木質(zhì)素、3g十八烷胺，攪拌30min，將上述所得合金纖維加入到反應(yīng)釜中，反應(yīng)24h；待上述反應(yīng)結(jié)束后，再依次向反應(yīng)釜中加入20g膨脹石墨、3g乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌反應(yīng)5h，將所得混合物料加入到輥壓機(jī)中，輥壓成直徑8mm坯料，將坯料自然冷卻2h后，加入到裝有600mL質(zhì)量濃度為30%氫氧化鈉溶液中浸泡4h，取出，并用去離子水洗滌5次，得到除雜后的坯料；最后將上述除雜后的坯料加入到燒杯中，同時(shí)向燒杯中分別加入200mL無(wú)水乙醇、8g硫酸銅，混合浸泡2天，取出后自然晾干，得到一種柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料。本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，充分利用樹(shù)脂包覆合金纖維，再用石墨進(jìn)行包覆制得柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料，針對(duì)性強(qiáng)，有效解決了耐腐蝕性和柔性差問(wèn)題，使用12年，無(wú)腐蝕現(xiàn)象發(fā)生；所得產(chǎn)品易運(yùn)輸施工，與土壤貼合度高，成本低，不易被偷盜；制得的柔性復(fù)合耐腐蝕接地材料電阻率為1.62×10^-2Ω·m，密度為1.23g/cm³，抗壓強(qiáng)度為15MPa，吸水率為0.38%。