技术路线

石墨烯具有碳原子单层原子紧密排列的二维六边形点阵结构，是构成石墨材料的基本单元。石墨烯自2004年Geim等人发现以来，已成为材料学和物理学领域的研究热点。石墨烯特殊结构决定了其优异的热物理性能、电性能和力学性能，其中热导率5000W/(m·°C)，极限强度130GPa，拉伸模量1.01TPa，面密度为0.77mg/m2。另外，与一维的碳纳米管相比，二维的表面的石墨烯，在制备过程中更易均匀分散，且其表面的褶皱有利于增强体与基体的界面结合。更为重要的是，石墨烯还是世上电导率最高的材料(电阻率仅约10-80.m)，约为铜的100倍。因此，利用石墨烯的高强度和良好的导电性，并将其与铝合金复合，制备成石墨烯/铝复合材料，可大幅度改善铝电缆的强度和导电性，使铝导线的力学性能和电气性能得到更好的匹配。

近年来出现的低温球磨粉末冶金工艺和传统的粉末冶金法相比，在改善增强相的分散性及界面结合方面有明显的优势。常规粉末冶金工艺采用的机械球磨只是将增强相和基体相的粉末均匀地混合在一起，粉体间很难在球磨过程中就形成界面结合;而低温球磨粉末冶金法则是在传统机械球磨过程中引入液氮(或液氩)等惰性低温介质，其独特的球磨环境(低温和惰性介质)使其具有诸多优点。通过低温球磨技术，可以实现石墨烯纳米片在铝中的均匀分布、获得高质量的石墨烯/铝界面。为实现石墨烯/铝复合材料的工程化应用并适应铝导线电缆产品的规模化生产，我们采用熔融成形的方法。用粉末冶金结合液态成形工艺方法，生产石墨烯改性铝导线电缆。

采用粉末冶金结合液态成形工艺方法，生产石墨烯改性铝导线电缆