本發(fā)明涉及石墨烯導線的應用技術。尤其涉及一種石墨烯導線與金屬端子的連接方法。

背景技術：

導線是電流流經的通路，常規(guī)的導體都存在電阻，電流流通時無可避免地產生能量損耗，損耗的大小與導體的電阻成正比；

石墨烯是迄今為止常溫下最優(yōu)良的導體，電阻率比銀（電阻率最小的金屬）還小，隨著石墨烯制備工藝的日益成熟，其成本必將呈雪崩式的大幅下降，加之石墨材料的富藏量和無害化，石墨烯被大面積應用于導線材料是大勢所趨的技術進步的方向；

石墨烯是2d材料，其導電性和導熱性僅在2d平面呈現，在厚度方向上的導電性和導熱性并不比高純度的石墨更好，而石墨烯導線必須經由金屬端子才能與外部電路連接，因此，有效保證石墨烯導線與金屬端子間良好的電接觸及熱接觸是石墨烯導線實際應用的技術關鍵；

迄今為止，石墨烯在電導線方面的直接應用是全新的技術，石墨烯導線與金屬端子的連接方法更是完全空白。

技術實現要素：

本發(fā)明由絕緣基材1、石墨烯導線2、金屬端子3共三部分組成。金屬端子是石墨烯導線與外部電路連接的必要通路，金屬端子在石墨烯導線的縱向端面處與石墨烯導線對接，為加長石墨烯導線與金屬端子的連接長度，金屬端子在與石墨烯導線接觸的端面設計有鋸齒狀接觸端面a、b、c、d、e、f，而a、b、c、d、e、f的長度總和與石墨烯導線寬度w之比，必須大于石墨烯電導率與金屬端子電導率的比值；同時，金屬端子的厚度與石墨烯導線的厚度之比，必須大于石墨烯導線的載流密度與金屬端子載流密度之比；

絕緣基材是傳統的絕緣材料，但必須與石墨烯的成膜性能相容——保證石墨烯能夠在絕緣基材上有效成膜；

金屬端子按照傳統工藝固定在絕緣基材所設計的位置上，金屬端子在與石墨烯導線端接的一端，設計有鋸齒狀接觸端面，該端面可以保證石墨烯導線沿2d方向與金屬端子連接的有效過渡，避免在連接端面處產生的電阻階梯導致熱島效應；金屬端子鋸齒狀接觸端面的鋸齒狀折線的長度之和的設計依據是：保證折線之和與石墨烯導線寬度的比值大于石墨烯的電導率與金屬端子的電導率之比；

為保證石墨烯導線的優(yōu)良導電性能能夠充分發(fā)揮，金屬端子必須有足夠的厚度；金屬端子的厚度與石墨烯導線厚度的比值，必須大于石墨烯導線的載流密度與金屬端子載流密度之比。

附圖說明

圖1：金屬端子與石墨烯導線位置示意圖

1——絕緣基材，

2——石墨烯導線，

3——金屬端子；

圖2：石墨烯導線與金屬端子連接示意圖

3——金屬端子，

3-1——金屬端子連接端面，

圖3：接口俯視圖

2——石墨烯導線，

3——金屬端子，

a、b、c、d、e、f——金屬端子鋸齒狀接觸端面，

w——石墨烯導線寬度。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及高效能電磁線圈，尤其涉及一種石墨烯電磁線圈制作方法。石墨烯電磁線圈分為平面渦旋線圈和扁導體豎繞線圈兩大類：平面渦旋線圈由基材1?1、石墨烯導線1?2、絕緣層1?3組成，在絕緣基材1?1的表面按照設計的規(guī)格制備石墨烯導線1?2，再在石墨烯導線1?2的表面制作絕緣層1?3；扁導體豎繞線圈由彈性基材2?1、石墨烯導線2?2、絕緣層2?3組成，在彈性基材2?1的表面按照設計的規(guī)格制備石墨烯導線2?2，再在石墨烯導線2?2的表面制作絕緣層2?3；石墨烯是二維材料，其優(yōu)良的導電性和導熱性均局限在二維平面，所以金屬接線端子與石墨烯導線必須采取端面對接的方式進行電氣連接。

技術研發(fā)人員：王勇
受保護的技術使用者：王勇
技術研發(fā)日：2017.03.21
技術公布日：2017.07.14