新型復(fù)合材料可用于超高效馬達機械性能提高了20%

2020-10-22 14:34:56來源：科技日報

據(jù)美國橡樹嶺國家實驗室官網(wǎng)近日消息，科學(xué)家使用新技術(shù)制造了一種長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、高功率密度馬達的新材料。

據(jù)報道，碳納米管重量輕、強度高，具有絕佳的導(dǎo)電性能，將其加入銅基體以提高導(dǎo)電性和機械性能并不是一個新想法。但在過去的研究結(jié)果中，復(fù)合材料長度非常短，只有微米或毫米級，可伸縮性有限，或者其長度較長但性能較差。

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械性能比單獨使用銅更好。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%，機械性能提高了20%。

這項研究旨在從多方面推進電動汽車廣泛應(yīng)用，如降低成本、提高或延長電動馬達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汽車牽引逆變器的較小連接器，還可應(yīng)用于無線和有線充電系統(tǒng)等。

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