科技成果

环保型石墨烯/铜基电接触复合材料

成果简介

       中科院宁波材料与技术工程研究所:

       电接触材料是以白银或黄金等有色金属为基体材料,作为电器产品的核心部件,素有“电器心脏”之称,是国民经济各领域不可或缺的基础材料之一。但是,铜基材料在潮湿空气环境下容易氧化,使得接触电阻增大,温度升高,产生电火花和电弧而使开关失效,极大的增加了电器长期使用风险。这- -问题 导致铜基触头材料一直无法在低压电器领域得到推广。因此,在行业进行材料升级换代时,亟需解决铜基电接触材料的耐电弧烧蚀性、摩擦磨损性能和界面熔焊等问题。

       本团队利用CVD在铜粉表面上均匀地沉积单层或者多石墨烯成铜粉和石墨烯的二维石墨烯界面和石墨烯/铜的三维网络结构石墨烯三维网络结构石墨烯界面可以增大铜粉的耐电弧烧蚀性能和摩擦磨损性能,并基于墨烯超(厚仅原子层级)性,不影响铜基体的电导


技术优势

1.石墨烯/铜的导电97%IACS;

2.石墨烯/铜的耐烧蚀性能比铜增1倍以上;

3.石墨烯/铜的摩擦磨损性能铜增1倍以上。


应用市场

       电接触材料全球市场约31亿美元,国内市场约12亿美元,其中约80%为低压电器用触头材料,主要采用化学稳定性较好的银作为基体材料。据统计,全电接触材料行业年用银量在4000吨以上。于银材料成本高,回收理复杂,电接触件业一直希望用铜代或部分代现有的触头材料,降低成本,约贵金属资源


知识产权

CN2017104959054-种石墨 烯/铜合金及其制备和应用

CN201710495904X - 种石墨/铜合材料及其制备和应用

CN201810343832.1 - 种石墨烯/铜电接触材料及其制备

CN201810344411.0 - 种石墨烯/铜粉体材料及其制备

CN2018108460162 - 种石墨烯钢石钨铜合金及其制备和应用

CN2018108460158 - 种石墨烯钨铜合金及其制备和应用


拟合作模式