合金

本申请提供的一种高导电耐烧蚀石墨烯铜钨致密复合材料的制备方法，通过原位反应将石墨烯、铜以及钨结合，石墨烯、铜以及钨之间界面结合强，石墨烯不容易在基体中团聚，可有效发挥其增强相作用，并搭配后续放电等离子烧结和热挤压等热加工工艺，得到了高致密、高导电、耐烧蚀的石墨烯铜钨合金，可满足高压电器开关、电触头、电极材料等领域对材料的性能要求

本申请提供的制备方法中，一方面通过对Gr‑Cu‑SiC复合粉末混合工艺进行改进，在球磨混合的Cu‑SiC复合粉末表面原位生长石墨烯，使得石墨烯均匀分散在Cu‑SiC复合粉末表面并与Cu‑SiC形成强界面结合，可有效发挥石墨烯增强相作用；另一方面通过对制备工艺进行改进，依次在保护气氛进行热压烧结和真空热压烧结，获得了高致密的复合材料，减少了内部孔隙，从而制备得到了高强度高导热铜基复合材料；可以解决现有技术中难以制备高性能Gr‑Cu‑SiC复合材料的技术问题。

所述金属基体为铜基体或铜合金基体，所述金属基体内均匀分散有石墨烯片和碳纳米管，所述碳纳米管用于桥接相邻的石墨烯片；至少80%的石墨烯片的002晶面取向与所述复合材料的滑动表面之间的夹角小于15°。该复合材料用于高速铁路受电弓滑板、大功率电机电刷或电力开关触点，具有极低的摩擦与磨损、卓越的抗电弧烧蚀性、高的机械强度和导电性以及长寿命。

去年10月，面向航空航天和低空经济赛道的碳垣新材项目签约落户塘汇街道。项目租赁兴汇智造产业园厂房，总投资约1.5亿元，规划建设碳纳米管宏观体材料以及石墨烯铜复合材料研发生产基地，并计划设立材料分析测试中心。

中北大学、太原市四达特科工贸有限公司取得一项名为“一种石墨烯增强钛合金复合材料及其制备方法”的专利，授权公告号CN117987680B，申请日期为2024年2月。

本发明提供了一种可涂漆的石墨烯铜线制作工艺及其生产的漆包线，属于漆包线制造技术领域，针对常规铜线漆包线高温下导电率下降、绝缘层易老化、机械强度不足，现有石墨烯复合导线石墨烯分散差、界面结合弱，且石墨烯铜线疏水性导致涂漆难的问题。

该制备方法包括如下步骤：称取原料；将石墨烯和氮化钛混合后分散均匀，得到石墨烯-氮化钛复合中间体；将铝熔融，得到铝熔体；在搅拌下加入石墨烯-氮化钛复合中间体，得到复合熔体；向复合熔体中加入精炼剂，保温下搅拌后，静置，清除浮渣后，自然冷却至室温，得到石墨烯复合铝基材料。本申请可以同时提升石墨烯复合铝基材料的力学性能和导电性能。

团队研发出新型石墨烯铜钨弧触头，相较于传统触头，新型石墨烯铜钨触头导电性、抗烧蚀性能均提升20%以上、硬度提升8%以上，能抵御12000摄氏度高温电弧，关键性能达到国际领先水平。

本发明提供的铜石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将铜管扩挤变形为锥管；S2、在所述锥管的内外表面施加石墨烯浆料，干燥，得到带有石墨烯涂层的锥管；S3、取若干个步骤S2所得带有石墨烯涂层的锥管进行套叠，然后进行旋转摩擦，使各锥管焊合；S4、将步骤S3焊合的锥管挤压成块体材料，然后进行搅拌旋挤，得到铜石墨烯复合材料。

本发明的核心在于通过造粒与真空热处理的组合，再结合真空电弧炉的极端高温与快速凝固特性，实现石墨烯在铜基体中的超均匀分散。其导电率稳定达到≥118%IACS，显著优于现有公开报道的最高水平（117%IACS），在5G通信、高端电力传输、超导磁体、高效电机等领域具有广阔应用前景。

北京金鹏振兴铜业有限公司就得益于市融信平台，获得了1000万元的信用贷款。近年来，公司自主研发的国产铜材料打破了被国外企业“卡脖子”的状况，在市场上占据一席之地，不仅赢得国内客户认可，并一路热销到东南亚和欧美市场。不过，企业最新研发石墨烯紫铜材料的过程，也曾受到融资难、匹配难的制约。

“我们专注技术研发与不断拓展应用市场。”汪伟介绍，宁波在此方面有得天独厚的优势：他们将石墨烯与宁波的铜加工产业结合，实现了室温下最高导电的石墨烯铜复合材料量产；与吉利、拓普合作，生产秒级速热的石墨烯电热元件。