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新型复合材料可用于超高效马达

更新于:2020-11-17   来源:中国有色金属报   点击:697次

据美国橡树岭国家实验室官网近日消息,科学家使用新技术制造了一种长10厘米、宽4厘米的铜/碳纳米管复合材料。该材料能够增加铜线电流容量,可按比例缩放,是用于超高效、高功率密度马达的新材料。

据报道,碳纳米管重量轻、强度高,具有绝佳的导电性能,将其加入铜基体以提高导电性和机械性能并不是一个新想法。但在过去的研究结果中,复合材料长度非常短,只有微米或毫米级,可伸缩性有限,或者其长度较长但性能较差。

在本研究中,科学家在平坦的铜基板上沉积并排列了碳纳米管,获得了一种金属基复合材料,其电流处理能力和机械性能比单独使用铜更好。接着,研究人员使用磁控溅射法(一种真空镀膜技术)在碳纳米管顶部镀了一层铜薄膜,并将样品放在真空炉中退火,形成致密、均匀的铜层,从而产生高导电性的铜/碳纳米管网络。

研究结果表明,该复合材料的电流容量提高了14%,机械性能提高了20%。

这项研究旨在从多方面推进电动汽车广泛应用,如降低成本、提高或延长电动马达和电子元器件的性能和寿命。该材料可以用在任何使用铜的元器件中,包括更高效的母线和电动汽车牵引逆变器的较小连接器,还可应用于无线和有线充电系统等。


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