新型复合材料可用于超高效马达

仙仙

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。（科技日报实习记者张佳欣）