Grafen Bara Siyah Teknoloji mi yoksa Hype mı? Karbon-Alüminyum Ötektik Yeni Malzemeyi Anlamak

Yüksek/alçak gerilim şalt sistemlerinde, enerji depolamada ve PV sistemlerinde baralar, güç toplama ve dağıtımına yönelik temel bileşenlerdir. Şu anda saf bakır baralar ve sıradan alüminyum baralar pazara hakimdir. Bakır baralar mükemmel elektriksel performans sunar ancak yüksek maliyet ve ağırlığa sahiptir. Sıradan alüminyum baralar hafiftir ve düşük maliyetlidir, ancak uzun süreli hizmette oksidasyon, bağlantı sızıntısı ve olası aşırı ısınma riskleri vardır.

Grafen, 5300W/(m·K)'ye kadar teorik termal iletkenliğe sahip, en iyi termal iletken malzemelerden biri olarak bilinir. Ancak uzun bir süre boyunca grafen ve erimiş alüminyum arasında stabil metalurjik bağ oluşturmak zordu. Kırılgan Al₄C₃ fazı kompozit performansını kolaylıkla oluşturup düşürebilir. Birçok ticari ürün, grafeni matris modifikasyonu yerine yalnızca yüzeye püskürtme yoluyla uygular.

Hefei Jingxi Electric, grafen ve erimiş alüminyum arasındaki ıslanabilirlik sorununun üstesinden geldi. Karbon-alüminyum ötektik metalurji teknolojisini benimseyerek, eser miktarda yüksek saflıkta grafen, basit yüzey kaplama yerine 1060 yüksek saflıkta alüminyum matriste eşit şekilde eritilir. 1060 alüminyum, ≥%99,6 alüminyum içeriğine, iyi sünekliğe ve korozyon direncine sahiptir ve bu da onu ideal bir bara alt tabakası haline getirir.

Karbon-alüminyum ötektik modifikasyonundan sonra, alt tabaka alüminyumun hafiflik ve kolay imalat avantajlarını korurken, termal iletkenlik, mekanik mukavemet ve oksidasyon önleme performansı büyük ölçüde iyileştirilir. Çinko daldırma, bakır kaplama ve kalay kaplama dahil elektrokaplama işlemlerinin tamamının takip edilmesi, alüminyumun doğal oksidasyon ve galvanik korozyon risklerini çözer.