专利名称：防覆冰纳米功能化导线的制作方法
技术领域：
本发明属于导电材料技术领域，尤其涉及一种有利于电网安全运行的防覆冰纳米功能化导线。
背景技术：
输电线路覆冰易造成线路断线、倒塔等严重的电网安全事故。2008年初，我国南方地区出现的长时间、大面积冰雪凝冻灾害，导致了输电线路大面积覆冰。大量输电线路出现断线和杆塔倒塌，供电大范围中断，直接经济损失超过千亿元人民币。目前，对电网防覆冰的研究主要集中在电流融冰和防冰涂料领域。公开号为CN201234105Y的中国专利文献介绍了一种输电线路融冰装置，该装置可通过调节容抗大小改变输电线路的电流值达到融冰的目的；而现有其所使用的硅橡胶等疏水涂料，虽具有较好的憎水性能，却无明显的防覆冰作用。公开号为CN101638549B的中国专利文献介绍了一种用于输电线路导线防冰冻的发热功能涂料，将具有发热功能的低居里温度铁磁性材料加入环氧树脂中涂敷在导线外表面用于防冰；公开号为CN102786817A的中国专利文献介绍了一种二氧化娃负载有机娃烧相变材料及其制备方法和应用，采用二氧化硅负载有机硅烷相变材料与有机硅树脂复合制得防覆冰涂层材料；而《南方电网技术》杂志2012，6 (3):62-68期刊登的赵宇明等人发表的题为《两种新型输电线路防冰涂料的研制》一文介绍了他们的最新研究成果，即在涂料中添加电解质成分，那么当水滴粘附在该涂料层的表面时，涂料中的电解质就会析出并溶解至于水中，这样就可以降低水的凝点，延缓覆冰过程。然而，所有上述这些发明与研究成果都是基于有机树脂材料的成膜原理，树脂材料对施工工艺要求较高，且耐候性较差，可造成现场应用效果不佳或短期失效的后果，从而导致钢芯铝绞线等铝质输电导线在低温雨淞、雾凇天气仍然容易形成覆冰的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对钢芯铝绞线等铝质输电导线在低温雨淞、雾凇天气容易形成覆冰的缺陷，提 供一种对于电网安全运行更具保障作用的防覆冰纳米功能化导线。本发明的技术方案是，上述所提供的防覆冰纳米功能化导线，参见图1，具有一层铝基体I。其技术特点在于，所述铝基体I上依次层叠有一层下蜂窝状氧化铝层21和一层上蜂窝状氧化铝层22。所述下蜂窝状氧化铝层21的下端呈板状；所述下蜂窝状氧化铝层21的上端呈蜂窝状并具有轴向下蜂窝孔41。该具有下蜂窝孔41的下蜂窝状氧化铝层21的上端端面朝上，呈板状的下蜂窝状氧化铝层21的下端端面向下与所述铝基体I相贴。上述上蜂窝状氧化铝层22具有与上述下蜂窝孔41相同轴向的上蜂窝孔42。该上蜂窝孔42的孔径小于所述下蜂窝状氧化铝层21的下蜂窝孔41的孔径，以使具有孔径较小的上蜂窝孔42的上蜂窝状氧化铝层22封堵具有孔径较大下蜂窝孔41的下蜂窝状氧化铝层21。此夕卜，所述下蜂窝状氧化铝层21的下蜂窝孔41中，填塞有由纳米发热功能颗粒、纳米相变颗粒、纳米聚电解质颗粒按任意重量配比混合而成的混合纳米颗粒3。由此构成的本发明的防覆冰纳米功能化导线，如上所述，通过多种纳米颗粒，包括上述纳米发热功能颗粒、纳米相变颗粒及纳米聚电解质颗粒的混合掺杂，制得具有自发热、防覆冰性能的纳米功能化防覆冰修饰层，从而对其基体提供长期保护。本发明的有益效果是:该导线产品表面如上述，其所含纳米功能化颗粒能够通过自发热或降低水的凝点达到防覆冰效果，而且此类纳米功能化修饰层结构、性质稳定，尤与铝基体的结合力好，从而使之能够获得长时期的可靠的保护。
图1是本发明防覆冰纳米功能化导线一个具体实施例的截面结构示意图，图中标示为:I 一招基体，21—下蜂窝状氧化铝层，22—上蜂窝状氧化铝层，3一混合纳米颗粒，
41 一下蜂窝孔，42—上蜂窝孔。
具体实施例方式实施例:参见图1，本发明防覆冰纳米功能化导线的该实施例采用市售JL/G1A-400/50型铝质导线作为铝基体I。铝基体I上依次层叠有一层下蜂窝状氧化铝层21和一层上蜂窝状氧化铝层22。该两层蜂窝状氧化铝层使用常规二次阳极氧化方法制作。其中下蜂窝状氧化铝层21的下端呈板状；下蜂窝状氧化铝层21的上端呈蜂窝状并具有轴向下蜂窝孔41，下蜂窝孔41的孔径为Φ500纳米。具有下蜂窝孔41的下蜂窝状氧化铝层21的上端端面朝上，呈板状的下蜂窝状氧化铝层21的下端端面向下与铝基体I相贴。上蜂窝状氧化铝层22有与下蜂窝孔41相同轴向的上蜂窝孔42，上蜂窝孔42的孔径为Φ250纳米。故上蜂窝孔42的孔径小于所述下蜂窝状氧化铝层21的下蜂窝孔41的孔径，如此足以使具有孔径较小的上蜂窝孔42的上蜂窝状氧化铝层22封堵具有孔径较大下蜂窝孔41的下蜂窝状氧化铝层21。下蜂窝状氧化铝层21的下蜂窝孔41中，填塞有混合纳米颗粒3。该混合纳米颗粒3由纳米发热功能颗粒、纳米相变颗粒、纳米聚电解质颗粒依次按40:40:20重量配比混合而成。防覆冰纳米功能化导线其中的纳米发热功能颗粒采用市售粒径为Φ200纳米、表面覆铜的FeCrB系低居里温度铁磁性颗粒；其中的纳米相变颗粒采用市售粒径为Φ200纳米的负载有机烷烃Cltl-C16的多孔二氧化钛；其中的纳米聚电解质颗粒采用市售粒径为Φ200纳米的聚乙烯磺酸钠树脂。使用常规超声波分散方法，将所述混合而成的混合纳米颗粒3掺杂进入上述下蜂窝状氧化铝层21的下蜂窝孔41中，即获得本发明产品防覆冰纳米功能化导线。由此制得的防覆冰纳米功能化导线，经试制试用完全达到设计要求，实用安全。该导线接通100A电流后，在O至-10° C环境中具有明显的防覆冰效果，作为一种可防覆冰的节能型绿色导电线材深受业界与用户的欢迎。
权利要求
1.一种防覆冰纳米功能化导线，具有一层铝基体(1)，其特征在于，所述铝基体(I)上依次层叠有一层下蜂窝状氧化铝层(21)和一层上蜂窝状氧化铝层22，所述下蜂窝状氧化铝层(21)的下端呈板状；所述下蜂窝状氧化铝层(21)的上端呈蜂窝状并具有轴向下蜂窝孔(41)，该具有下蜂窝孔(41)的下蜂窝状氧化铝层(21)的上端端面朝上，呈板状的下蜂窝状氧化铝层(21)的下端端面向下与所述铝基体(I)相贴，上述上蜂窝状氧化铝层(22)具有与上述下蜂窝孔(41)相同轴向的上蜂窝孔(42)，该上蜂窝孔(42)的孔径小于所述下蜂窝状氧化铝层(21)的下蜂窝孔(41)的孔径，以使具有孔径较小的上蜂窝孔(42)的上蜂窝状氧化铝层(22)封堵具有孔径较大下蜂窝孔(41)的下蜂窝状氧化铝层(21)，此外，所述下蜂窝状氧化铝层(21)的下蜂窝孔(41)中，填塞有由纳米发热功能颗粒、纳米相变颗粒、纳米聚电解质 颗粒按任意重量配比混合而成的混合纳米颗粒(3)。
全文摘要
本发明介绍了一种防覆冰纳米功能化导线，该导线有一层铝基体(1)。铝基体(1)上层叠有下蜂窝状氧化铝层(21)和上蜂窝状氧化铝层(22)。上蜂窝状氧化铝层(22)的上蜂窝孔(42)的孔径小于下蜂窝状氧化铝层(21)的下蜂窝孔(41)的孔径，以使上蜂窝状氧化铝层(22)封堵下蜂窝状氧化铝层(21)。此外，下蜂窝孔(41)中填塞有由纳米发热功能颗粒、纳米相变颗粒、纳米聚电解质颗粒混合而成的混合纳米颗粒(3)。该导线能通过自发热或降低水的凝点达到防覆冰效果，且结构、性质稳定，尤与铝基体的结合力好，使之获得可靠保护。导线接通电流后，防覆冰效果明显，深受用户欢迎。
文档编号H01B9/00GK103247379SQ20131012842
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者周舟, 彭琳峰, 万涛, 龚尚昆, 徐松, 刘凯, 冯兵 申请人:国家电网公司, 湖南省电力公司科学研究院, 湖南省湘电试研技术有限公司