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。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4,000吨以上。由于银材料成本高，回收处理复杂，本行业的企业一直希望用铜来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。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蚀性、抗氧化能力和界面熔焊等问题。

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增大了铜粉的抗氧化表面积，提供了更好的热扩散通道，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、石墨烯表面改性的隔离开关触头的镀层的盐雾试验国标10级，在9 kg压力下工件装机实际耐磨  3,000 次；

2、石墨烯改性断路器电触头，其中电导率  26 MS·m-1，机械寿命满足随开关机械操作次数  10,000次，电寿命满足满容量开断次数  20次(开断电流  31.5 kA)。

应用市场

用于高导电、高导热、耐磨、耐电弧侵蚀性能好的高低压隔离开关、断路器用石墨烯增强复合电触头材料及产品。