【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导体材料，尤其涉及一种石墨烯超性铜在大电流器件领域中的应用。
技术介绍
1、自从人类发现电以来，无数的科学家研究及发展电的理论及应用，经过几百年来的努力，今日人们的生活已经不能没有电。近几年来，电动车及5g通讯更成为非常重要的产业趋势，电的高频信号传输、电力传输、电磁转换等效率更是非常重要的关键，传导电能及信号的导体材料是最为关键的材料。
2、判断一个材料是否为良好的导体，国际退火铜标准(international annealedcopper standard，简称iacs)制订了量测标准，以退火后的纯铜材料在摄氏20度温度下电阻率1.724×10-8(ω·m)的导电率iacs定义为100％，导电率更高的纯银电阻率1.626×10-8(ω·m)相对比较后可计算出导电率为iacs106％。纯银的导电率为天然材料中导电率最高的物质。
3、虽然纯铜的导电率为100％，其电阻率是1.724×10-8(ω·m)，一段一米长由纯铜作成的圆线导体直径2mm，其一米长的电阻经过计算为5.48mω，当电流通过这条铜导线时，就会产生功率消耗:p＝i2r。如果通过100a电流则会损失10000×0.00548＝54.8(w)的电能，这些消耗的电能会转换为热能，使铜导体的温度上升，而铜导体的温度上升后，会使铜导体的阻抗增加，进而使消耗功率更大、温度更高，这样的恶性循环最终造成系统崩溃，称为热崩溃(thermal breakdown)。
4、因此，减少铜导体的热崩溃问题，降低铜材料的使用量，是本领域亟需
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种石墨烯超性铜在大电流器件领域中的应用，所述石墨烯超性铜具有低电阻温度系数、低热膨胀系数、大电流密度的特性，可用于大电流器件，同时可减少铜导体的热崩溃问题，降低铜材料的使用量。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种石墨烯超性铜在大电流器件领域中的应用，所述石墨烯超性铜中，石墨烯的碳原子分布在铜原子与铜原子的间隙中。
4、优选的，所述铜原子与石墨烯的碳原子产生键合作用形成金属共价键。
5、优选的，所述石墨烯超性铜的热膨胀系数在200℃内＜15.7(μm/m·℃)。
6、优选的，所述大电流器件包括电动车或ai服务器。
7、优选的，所述大电流器件包括无人机、半导体电子或国防军工导线。
8、优选的，所述石墨烯超性铜的使用形式包括线材、靶材、板箔材或粉体。
9、优选的，所述石墨烯超性铜使用前进行真空熔炼处理，所述真空熔炼的温度为1100～1500℃。
10、本专利技术提供了一种石墨烯超性铜在大电流器件领域中的应用，所述石墨烯超性铜中，石墨烯的碳原子分布在铜原子与铜原子的间隙中，这种结构可以使得该铜材料产生极强的内部结构，使其具有低电阻温度系数、低热膨胀系数、大电流密度的特性，所述石墨烯超性铜的电流密度较无氧铜提高10～30％；电阻温度系数较无氧铜减少10～30％，适用于需要大电流、低温度的器件中，比如电动车(充电/马达/讯号)、无人机、半导体电子、国防军工导线，所述石墨烯超性铜是集节能、降热、耐压、价低于一体的新型导体材料。
11、本专利技术将石墨烯与铜材料结合的石墨烯超性铜用于大电流器件，经过测试超性铜在通过电流时温度上升较少，温度电阻系数较低，因此能在一定的温度范围下通过更大的电流，减少损耗，在绿能、电动车、半导体、高频通讯上能提升效率及可靠性，减少上述铜导体的热崩溃问题，因而在应用时能降低铜材料的使用量。
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1.一种石墨烯超性铜在大电流器件领域中的应用，其特征在于，所述石墨烯超性铜中，石墨烯的碳原子分布在铜原子与铜原子的间隙中。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述铜原子与石墨烯的碳原子产生键合作用形成金属共价键。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述石墨烯超性铜的热膨胀系数在200℃内＜15.7μm/(m·℃)。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述大电流器件包括电动车或AI服务器。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述大电流器件包括无人机、半导体电子或国防军工导线。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述石墨烯超性铜的使用形式包括线材、靶材、板箔材或粉体。
7.根据权利要求1～6任一项所述的应用，其特征在于，所述石墨烯超性铜使用前进行真空熔炼处理，所述真空熔炼的温度为1100～1500℃。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯超性铜在大电流器件领域中的应用，其特征在于，所述石墨烯超性铜中，石墨烯的碳原子分布在铜原子与铜原子的间隙中。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述铜原子与石墨烯的碳原子产生键合作用形成金属共价键。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述石墨烯超性铜的热膨胀系数在200℃内＜15.7μm/(m·℃)。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：施养明，许宏源，杨青林，陈盈禄，潘瑞彬，
申请(专利权)人：慧隆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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