銅粉包覆石墨烯，會(huì)發(fā)生什么變化？石墨烯層首先是一層屏障，抑制了銅粉氧化，繼而減少了粉體間因氧化膜、不規(guī)則形貌等導(dǎo)致的粗糙和間隔——即石墨烯包覆，平滑了銅粉間界面，降低了界面散射效應(yīng)，加之石墨烯本身的高電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率以及高機(jī)械強(qiáng)度，所以石墨烯/銅復(fù)合材料通常具備高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、減摩耐磨的效果。福建烯景智研材料科技有限公司（烯景智研）以自主開發(fā)的第四代高質(zhì)量石墨烯技術(shù)為基礎(chǔ)，石墨烯/銅復(fù)合技術(shù)為依托生產(chǎn)的石墨烯包覆銅粉，具有國(guó)際領(lǐng)先的石墨烯在銅粉末表面原位包覆核心技術(shù)的領(lǐng)先地位，實(shí)現(xiàn)少層且層數(shù)可控石墨烯完整包覆亞微米級(jí)類球形銅粉的工業(yè)化連續(xù)制備生產(chǎn)，且屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，已得到多個(gè)高性能有色金屬頭部廠商的實(shí)測(cè)和高度認(rèn)可。

應(yīng)用解決方案示例

一、樹枝狀銅粉

樹枝狀粉末具有較大的表面積、許多粗糙度和互鎖特征。這種形態(tài)加上石墨烯包覆層使它們?cè)跓Y(jié)/粘合和接觸性能至關(guān)重要的情況下特別有用。

1、牽引電機(jī)繞組線：伴隨牽引電機(jī)（如高鐵、電動(dòng)汽車電機(jī)）向高功率密度發(fā)展，行業(yè)要求繞組線既能承受大電流（高導(dǎo)電），又能抵抗高速運(yùn)行下的離心力和熱應(yīng)力（高強(qiáng)度、耐高溫）。純銅存在強(qiáng)度不足，高溫下易軟化的問題。

樹枝狀銅粉的互鎖可以阻礙位錯(cuò)，提高燒結(jié)線體強(qiáng)度，防止變形。石墨烯包覆銅粉在固結(jié)過程中形成的石墨烯網(wǎng)絡(luò)又起到增強(qiáng)增韌和抗蠕變效果，允許更細(xì)的線體和更高的電流密度。

2、電觸點(diǎn)材料（如滑動(dòng)/電刷觸點(diǎn)、開關(guān)）：通斷過程中產(chǎn)生的電弧，會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)材料表面熔焊、材料轉(zhuǎn)移（形成凸起和凹坑）、氧化和磨損，最終造成接觸電阻增大、發(fā)熱甚至失效——這也是終端用戶常說的設(shè)備有“壽命”。

首先，石墨烯作為一種薄的導(dǎo)電屏障，減少了冷焊和電弧焊接；其次，石墨烯也賦予觸點(diǎn)潤(rùn)滑性能，增加銅表面的硬度，減少接觸磨損。

3、雷達(dá)射流（導(dǎo)熱材料）：高功率雷達(dá)T/R組件（如雷達(dá)/航空航天電源模塊）等發(fā)熱巨大，需要高性能熱管理能力，樹枝狀衍生的固結(jié)部件（石墨烯增強(qiáng)）能夠抵抗微裂紋，并在與雷達(dá)/太空環(huán)境相關(guān)的惡劣工況（如熱沖擊和振動(dòng)）下保持穩(wěn)定的熱通道。

二、（橢）球形銅粉

（橢）球形銅粉具有流動(dòng)性好、堆積密度高、表面氧化程度相對(duì)較低等特點(diǎn)，非常適合現(xiàn)代精密制造工藝。

微米級(jí)球形銅粉（15-53μm）

橢球形銅粉（2-4μm）

1、3D打印：銅是金屬3D打印中難啃的“硬骨頭”，原因是其對(duì)某些波長(zhǎng)的激光反射率極高，難以熔化——業(yè)內(nèi)通常需要特別光源激光器，或者避開SLS路線來解決銅的3D打印難題。但石墨烯是出色的光熱轉(zhuǎn)換材料，能顯著提高激光吸收率，使打印過程更穩(wěn)定、高效，同時(shí)還能減少激光加熱時(shí)的銅粉氧化。

2、高精度電子器件和柔性電子/傳感器：比如用于MLCC電極，石墨烯網(wǎng)絡(luò)在燒結(jié)時(shí)起到約束作用，有利于尺寸精度；石墨烯賦予了印刷導(dǎo)電油墨/漿料中更好的粘附性和連接性的同時(shí)，很好保持和增強(qiáng)了薄膜電路的機(jī)械靈活（抗彎）性。

3、導(dǎo)電漿料：電子封裝的導(dǎo)電粘合劑、光伏前/后接觸和金屬化漿料，石墨烯“盔甲”可實(shí)現(xiàn)更好的電接觸、更長(zhǎng)的保質(zhì)期，并可能降低固化溫度，在一些成本敏感項(xiàng)目中，還可用于減少貴金屬（銀）的使用量。

4、5G通信組件和柔性電路板：5G器件功耗大、發(fā)熱多，石墨烯網(wǎng)絡(luò)可以有效降低高頻電阻，減少信號(hào)損耗，同時(shí)提供了額外的超高熱導(dǎo)路徑。復(fù)合銅粉不僅提升柔性電路板的散熱能力和尺寸穩(wěn)定性，還可調(diào)整配方以提供更相匹配的熱膨脹系數(shù)，提高器件循環(huán)可靠性。

包覆細(xì)節(jié)（左） EDS分層（右）

關(guān)于烯景智研（離九創(chuàng)鑫）

烯景智研于2024年成立，為福建離九創(chuàng)鑫材料科技有限公司旗下集研發(fā)，生產(chǎn)，銷售，服務(wù)于一體的石墨烯材料研制及下游應(yīng)用產(chǎn)品的高科技現(xiàn)代化企業(yè)。公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)由材料科學(xué)、化學(xué)工程等領(lǐng)域的博士生導(dǎo)師、博士、碩士組成，并聯(lián)合昆明理工大學(xué)新材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廈門大學(xué)國(guó)家嘉庚貴金屬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立緊密的合作關(guān)系。

基于先進(jìn)化學(xué)還原法4N級(jí)銅粉，精細(xì)化粒徑控制工藝，形貌定制和表面處理定制技術(shù)，烯景智研讓石墨烯和銅粉兩種材料實(shí)現(xiàn)了1+1＞2的價(jià)值提升，高效推進(jìn)拓展了銅粉在高端電氣、電子、通信、能源等領(lǐng)域的性能邊界，帶來新一輪的技術(shù)革新。

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