Laut der offiziellen Website des Oak Ridge National Laboratory haben Wissenschaftler mit einer neuen Technologie ein Kupfer/Kohlenstoff-Nanoröhren-Verbundmaterial mit einer Länge von 10 cm und einer Breite von 4 cm hergestellt. Dieses Material kann die Stromkapazität des Kupferdrahts erhöhen und ist skalierbar. Es ist ein neues Material für ultraeffiziente Motoren mit hoher Leistungsdichte.
Berichten zufolge haben Kohlenstoffnanoröhren ein geringes Gewicht, eine hohe Festigkeit und eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit. Sie zu einer Kupfermatrix hinzuzufügen, um die elektrische Leitfähigkeit und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, ist keine neue Idee. In den bisherigen Forschungsergebnissen ist die Länge des Verbundmaterials jedoch sehr kurz, nur im Mikrometer- oder Millimeterbereich, mit begrenzter Skalierbarkeit, oder seine Länge ist länger, aber die Leistung ist schlecht.
In dieser Studie haben die Wissenschaftler Kohlenstoffnanoröhren auf einem flachen Kupfersubstrat abgeschieden und angeordnet, um ein Metallmatrix-Verbundmaterial mit besseren Stromhandhabungsfähigkeiten und mechanischen Eigenschaften als Kupfer allein zu erhalten. Als nächstes verwendeten die Forscher Magnetron-Sputtern (eine Vakuumbeschichtungstechnologie), um einen Kupferfilm auf die Oberseite der Kohlenstoff-Nanoröhren zu plattieren, und glühten die Probe in einem Vakuumofen, um eine dichte und gleichmäßige Kupferschicht zu bilden, wodurch hochleitfähiges Kupfer/Kohlenstoff erzeugt wurde Nanoröhren-Netzwerk.
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Strombelastbarkeit des Verbundmaterials um 14% und die mechanischen Eigenschaften um 20% gesteigert werden.
Diese Forschung zielt darauf ab, die breite Anwendung von Elektrofahrzeugen unter vielen Aspekten zu fördern, wie beispielsweise Kostensenkung, Verbesserung oder Verlängerung der Leistung und Lebensdauer von Elektromotoren und elektronischen Komponenten. Das Material kann in allen Komponenten verwendet werden, die Kupfer verwenden, einschließlich effizienterer Stromschienen und kleinerer Anschlüsse für Traktionswechselrichter von Elektrofahrzeugen sowie in drahtlosen und kabelgebundenen Ladesystemen.
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