电机用高性能铜/石墨烯复合导体的研究

在左婷婷的领导下，基于原位生长的思想，通过真空热压烧结制备了一系列界面改善的Cu/Gr复合材料，结合冷拔和热处理工艺，获得了在室温和高温下都具有极高强度和导电性的复合线材

研究结果发表在《CES电机与系统交易》杂志上

电线的电阻温度系数（TCR）大幅降低至0.0035/°C，这使得电线在更高的温度下表现出低电阻率

为了应对实现节能电动汽车电机的挑战

由于其固有特性，铜的电导率在过去100年中仅增加了3%。铜线在高温下难以保持高强度，并且导电性显著降低。因此，开发新型高性能铜线是提高电机性能、实现电动汽车高能效的重要途径

左婷婷说：， “原位生长法可以避免碳纳米材料的团聚，界面处稀土氧化物或碳化物的形成可以有效地改善界面结合。将上述方法与可行的塑性加工有效结合，可以生产出高质量的铜/石墨烯复合电线。

该研究在高于100°C的温度下显示出良好的应用优势，为制备铜/石墨石墨烯高温复合材料开辟了一条新途径。它为大规模生产高功率密度电机绕组线用高性能铜/石墨ene复合导体提供了一种合适的方法。

展望未来，上海电力大学和中国科学院电气工程研究所的研究团队计划进一步改进铜碳结合界面，使碳纳米材料能够充分利用其在基底上的电流传递和增强作用，以实现ve复合电线，在室温和高温下都具有极高的强度和导电性

“我们的下一个目标是优化我们的工艺参数，合理化我们的实验设计，同时解决石墨烯在铜中的聚集和界面键合问题，”左解释道

这种原位生长技术有助于实现铜/石墨烯导线在电机绕组中的使用。随着研究人员不断完善这项技术，他们希望开发出高强度、高导电性和高温复合材料，从而能够大规模生产高功率密度电机