電纜材料的新突破-石墨烯銅基復合
發布時間:
2025-03-16
石墨烯銅基復合材料的出現,帶來了極高的電氣性能提升,具有超高導電性、超高導熱性、高強度、良好的柔韌性、優異的耐腐蝕性和輕量化等優點。

將石墨烯加入銅中,形成石墨烯銅基復合材料,帶來了極高的電氣性能提升。以銅為基體、以石墨烯為增強相,制得的高導電性、高導熱性、超高強度及電磁屏蔽性能優良的“超級銅”正越來越受到科研界和產業界的青睞。
電纜材料的新突破-石墨烯銅基復合
1.導電性能
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超高導電性:石墨烯本身具有極高的電導率,加入銅中后,顯著提升了復合材料的整體導電性能。這種復合材料在保持銅的高導電性的同時,進一步降低了電阻。
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低電阻率:石墨烯的加入使得銅基復合材料的電阻率顯著降低,這對于需要高速傳輸電流的應用場景(如高速連接器、電力傳輸線等)尤為重要。
2.導熱性能
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超高導熱性:石墨烯具有極高的熱導率,加入銅中后,復合材料的導熱性能得到顯著提升。這對于需要高速散熱的電子設備(如高性能計算機、LED照明、功率電子器件等)非常有利。
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熱管理:石墨烯銅基復合材料在高溫環境下表現出優異的熱穩定性,能夠有效管理熱量,防止設備過熱。
3.機械性能
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高強度:石墨烯的加入顯著提高了銅的機械強度,使得復合材料具有更高的抗拉強度和硬度。
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柔韌性:盡管強度提高,石墨烯銅基復合材料仍保持良好的柔韌性,適用于需要彎曲和變形的應用場景。
4.耐腐蝕性
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抗腐蝕:石墨烯的加入提高了銅基復合材料的耐腐蝕性能,使其在惡劣環境下(如高濕度、化學腐蝕環境)仍能保持穩定的電氣性能。
5.輕量化
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重量減輕:石墨烯的密度遠低于銅,加入后可以顯著減輕復合材料的重量,這對于航空航天、汽車電子等需要輕量化的領域具有重要意義。
6.應用領域
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電子器件:石墨烯銅基復合材料可用于制造高性能的電子器件,如高速連接器、集成電路、傳感器等。
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電力傳輸:在電力傳輸領域,這種復合材料可以用于制造高速、低損耗的輸電線路。
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熱管理:在需要高速散熱的設備中,石墨烯銅基復合材料可以用于制造散熱片、熱沉等部件。
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航空航天:由于其輕量化和高強度的特性,這種復合材料在航空航天領域有廣泛的應用前景。
7.突破性進展
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性能提升:石墨烯銅基復合材料的導電性、導熱性、機械強度和耐腐蝕性均得到了顯著提升,突破了傳統銅材料的性能極限。
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新應用場景:這種復合材料的優異性能為許多新的應用場景提供了可能,如超高頻電子器件、高速散熱系統、輕量化結構件等。
石墨烯銅基復合材料的出現,帶來了的電氣性能極大提升,具有超高導電性、超高導熱性、高強度、良好的柔韌性、優異的耐腐蝕性和輕量化等優點。這一突破性進展在電子器件、電力傳輸、熱管理、航空航天等領域具有廣泛的應用前景,將為未來的科技發展提供強有力的材料支持。
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