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环保型石墨烯/铜基电接触复合材料产业化项目

项目简介

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。这一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层石墨烯，形成铜粉和石墨烯之间的二维石墨烯界面和石墨烯/铜的三维网络结构。石墨烯的三维网络结构和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，并且基于石墨烯超薄(厚度仅原子层级)的特性，不影响铜基体的电导率。

技术优势

1、石墨烯/铜的导电率为97%IACS 2、石墨烯/铜的耐烧蚀性能比纯铜增强了1倍以上 3、石墨烯/铜的摩擦磨损性能比纯铜增强了1倍以上

知识产权

CN2017104959054 一种石墨烯/铜合金及其制备和应用

CN201710495904X 一种石墨烯/铜复合材料及其制备和应用

CN201810343832.1 一种石墨烯/铜电接触材料及其制备方法

CN201810344411.0 一种石墨烯/铜粉体材料及其制备方法

CN2018108460162 一种石墨烯金钢石钨铜合金及其制备和应用

CN2018108460158 一种石墨烯钨铜合金及其制备和应用

应用市场

电接触材料全球市场约为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，全球电接触材料行业年用银量在4000吨以上。由于银材料成本高，回收处理复杂，电接触件企业一直希望用铜替代或者部分替代现有的触头材料，来降低成本，节约贵金属资源。

合作模式

技术开发、技术转让、技术许可、产业化

主要研究人员

林正得，研究员，博士生导师。台湾清华大学材料系博士，美国麻省理工学院博士后。长期从事石墨烯传感器件、石墨烯复合材料方向的研究。在ACS Nano, Adv. Funct. Mater., J. Mater. Chem.等期刊发表研究及综述论文（著）60余篇。戴丹，高级工程师。长期从事石墨烯复合材料方向的研究。在国内外知名刊物上正式发表SCI论文10余篇,申请发明专利20余项，主持和参与了国家自然科学基金、中国科学院知识创新工程重要方向、省市级项目以及与企业的科研开发等项目。曾获中科院宁波材料所“最佳科技成果转移转化奖”。