新型復(fù)合材料可用于超高效馬達(dá)
2020年11月16日 10:22 13434次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類(lèi)： 新材料前沿 作者： 張佳欣
據(jù)美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室官網(wǎng)近日消息，科學(xué)家使用新技術(shù)制造了一種長(zhǎng)10厘米、寬4厘米的銅/碳納米管復(fù)合材料。該材料能夠增加銅線電流容量，可按比例縮放，是用于超高效、高功率密度馬達(dá)的新材料。
據(jù)報(bào)道，碳納米管重量輕、強(qiáng)度高，具有絕佳的導(dǎo)電性能，將其加入銅基體以提高導(dǎo)電性和機(jī)械性能并不是一個(gè)新想法。但在過(guò)去的研究結(jié)果中，復(fù)合材料長(zhǎng)度非常短，只有微米或毫米級(jí)，可伸縮性有限，或者其長(zhǎng)度較長(zhǎng)但性能較差。
在本研究中，科學(xué)家在平坦的銅基板上沉積并排列了碳納米管，獲得了一種金屬基復(fù)合材料，其電流處理能力和機(jī)械性能比單獨(dú)使用銅更好。接著，研究人員使用磁控濺射法（一種真空鍍膜技術(shù)）在碳納米管頂部鍍了一層銅薄膜，并將樣品放在真空爐中退火，形成致密、均勻的銅層，從而產(chǎn)生高導(dǎo)電性的銅/碳納米管網(wǎng)絡(luò)。
研究結(jié)果表明，該復(fù)合材料的電流容量提高了14%，機(jī)械性能提高了20%。
這項(xiàng)研究旨在從多方面推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)廣泛應(yīng)用，如降低成本、提高或延長(zhǎng)電動(dòng)馬達(dá)和電子元器件的性能和壽命。該材料可以用在任何使用銅的元器件中，包括更高效的母線和電動(dòng)汽車(chē)牽引逆變器的較小連接器，還可應(yīng)用于無(wú)線和有線充電系統(tǒng)等。
責(zé)任編輯：陳鑫
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