CN113380441B - 零磁矢量场中常温π电子高导体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零磁矢量场中常温π电子高导体，包括两个结构完全相同的叠放设置的扁形常温π电子高导元；扁形常温π电子高导元由扁形导电励磁体和π电子平面励磁网叠放组成；扁形导电励磁体采用扁形导电体；π电子平面励磁网是以绝缘树脂胶为连续相，以拥有π电子元素的材料为分散相，且π电子在其规范场中受洛伦兹力和库仑力约束而排列有序并在扁形导电励磁体上固化形成的网状结构。本发明还公开了上述零磁矢量场中常温π电子高导体的制备方法。本发明提供的高导体常温导电率高，能够用于制备35000V以下低压配电的通电排、电机绕组、变压器绕组，能够以铝代铜节约用铜，实现降本增效，其市场前景广阔，经济价值巨大。

Description

零磁矢量场中常温π电子高导体及其制备方法

技术领域

本发明属于导体制备技术领域，涉及一种高导体，具体地说是一种零磁矢量场中常温π电子高导体及其制备方法。

背景技术

导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在的大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下，载流子作定向运动，形成明显的电流。

金属是最常见的一类导体。现在的生产生活中，人们常用的金属导体有铁、铜、铝等。一直以来，科学家们一直致力于降低导体电阻率的研究。

通常情况下，金属导体的电阻率随温度的升高而增大。

因此，想要降低金属导体的电阻率，就要以降低使用温度为代价，这对设备的使用环境要求较高，不仅会增加成本，而且会极大地缩小可适用的场所范围。

如果能够发明一种常温下电阻率明显小于现有金属导体的导电介质，将会极大地改变上述现状。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种零磁矢量场中常温π电子高导体，其在常温条件下的导电率比铜金属提高2～200倍，比铝金属提高4～400倍；

本发明的另外一个目的，是要提供上述零磁矢量场中常温π电子高导体的一种制备方法。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种零磁矢量场中常温π电子高导体，它包括两个结构完全相同的叠放设置的扁形常温π电子高导元；

所述扁形常温π电子高导元由扁形导电励磁体和π电子平面励磁网叠放组成；

两个扁形常温π电子高导元设置π电子平面励磁网的一面通过粘接剂粘接；

所述扁形导电励磁体采用扁形导电体或扁形导电网；

所述π电子平面励磁网是以绝缘树脂胶为连续相，以拥有π电子元素的材料为分散相，且π电子在其规范场中受洛伦兹力和库仑力约束而排列有序并在扁形导电励磁体上固化形成的网状结构。

作为限定：所述拥有π电子元素的材料为碳元素的同素异形体，且其中的碳原子sp2轨道杂化或sp1轨道杂化。

作为第二种限定：所述扁形导电体是电负性相近的铝、铁、铜、镍，或铝、铁、铜、镍至少两种材料的合金或互镀导电的箔材、网材或带材。

作为第三种限定：所述粘接剂是绝缘树脂胶，π电子平面励磁网的网厚0.35nm～0.2mm，网纹为菱形、条形或三角形。

上述零磁矢量场中常温π电子高导体一种制备方法，其特征在于，按照以下步骤顺序进行：

一、令扁形导电体从通电的π电子约序导电励磁辊与表面附有π电子树脂胶的π电子平面励磁网纹辊之间通过，得到扁形常温π电子高导元；

其中，π电子树脂胶是由绝缘树脂胶和拥有π电子元素的材料混合而成的液溶胶；

在上述过程中，扁形导电体在π电子约序导电励磁辊的磁场的约束下形成扁形导电励磁体，同时，扁形导电励磁体使π电子树脂胶中的π电子在其规范场中受洛伦兹力和库仑力约束而排列有序并在扁形导电励磁体上固化成网状结构的π电子平面励磁网；

二、将两个结构完全相同的扁形常温π电子高导元具有π电子平面励磁网的一面粘接，制成零磁矢量场中常温π电子高导体。

作为限定，该制备方法还包括设于所述步骤一和步骤二之间的步骤一＇，即：

一＇将扁形常温π电子高导元烘烤。

本发明由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

（1）本发明提供的高导体，其常温导电率比铜金属提高2～200倍、比铝金属提高4～400倍，甚至更高，改变了常温温度对金属导电率的限制；-40℃～200℃范围温度对高导体电阻率几乎没有影响，

（2）本发明提供的高导体，电阻率可以定制编辑；

（3）本发明提供的高导体，能够用于制作包括但不限于35000V以下低压配电的通电排、电机绕组、变压器绕组，能够以铝代铜节约用铜，实现降本增效，其市场前景广阔，经济价值巨大；

（4）本发明提供的制备方法，过程简单，易于实现，适合大规模工业生产和推广应用。

本发明属于导体制备技术领域，适用于制备常温高导体。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的生产设备示意图；

图3为π电子约序导电励磁辊的结构示意图。

图中：11、扁形导电励磁体，12、π电子平面励磁网，21、扁形导电励磁体放卷机构，22、零磁矢量场中常温π电子高导体收卷机构，23、π电子树脂胶料槽，24、π电子平面励磁网纹辊，25、π电子约序导电励磁辊，26、扁形常温π电子高导元，271、第一绝缘耐磨导辊，272、第二绝缘耐磨导辊，273、第三绝缘耐磨导辊，274、第四绝缘耐磨导辊，28、耐磨绝缘复合辊，29、绝缘树脂胶喷涂机构，30、环保烘烤箱，31、辊轴，32、辊面。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1 一种零磁矢量场中常温π电子高导体

本实施例包括两个结构完全相同的叠放设置的扁形常温π电子高导元26。

如图1所示，扁形常温π电子高导元26由扁形导电励磁体11和π电子平面励磁网12叠放组成。本实施例中，两个扁形常温π电子高导元26的设置π电子平面励磁网12的一面通过粘接剂粘接。粘接剂采用绝缘树脂胶。

其中，扁形导电励磁体11采用扁形导电体。实际使用中，根据需要，扁形导电体可选择电负性相近的铝、铁、铜、镍，或铝、铁、铜、镍至少两种材料的合金或互镀导电的箔材、网材或带材。

π电子平面励磁网12是以绝缘树脂胶为连续相，以拥有π电子元素的材料为分散相，且π电子在其规范场中受洛伦兹力和库仑力约束而排列有序并在扁形导电励磁体11上固化形成的网状结构。π电子平面励磁网12的网厚0.35nm～0.2mm。

本实施例中，拥有π电子元素的材料为碳元素的同素异形体，且其中的碳原子sp2轨道杂化或sp1轨道杂化。

实际使用中，通电后，扁形导电励磁体11导电建起电场和磁场，两个扁形导电励磁体11屏蔽外电磁力干扰并自励磁叠加成磁感应强度矢量为零的叠加磁场为零磁矢量场。自由电子在洛伦兹力做功下定向快速移动形成电流，实现高导电率。

实际生产中，扁形导电励磁体11还可以采用扁形导电网。

实施例2 一种磁矢量场中常温π电子高导体的制备方法

本实施例采用的生产设备如图2所示，其包括绝缘树脂胶喷涂机构29、环保烘烤箱30、收卷装置，以及两个对称设置的高导元生产机构，高导元生产机构包括扁形导电励磁体放卷机构21、π电子树脂胶料槽23、π电子平面励磁网纹辊24、π电子约序导电励磁辊25、第一～第三绝缘耐磨导辊271～273、耐磨绝缘复合辊28。收卷装置包括零磁矢量场中常温π电子高导体收卷机构22和第四绝缘耐磨导辊274。

其中，π电子平面励磁网纹辊24的表面设置有与其轴向垂直的非连续的条状凹坑纹。π电子平面励磁网纹辊24悬空设置在π电子树脂胶料槽23内，其上方设置有π电子约序导电励磁辊25，二者之间留有仅容扁形导电体通过的缝隙。

第二绝缘耐磨导辊272、第三绝缘耐磨导辊273和耐磨绝缘复合辊28设置在环保烘烤箱30内，两个耐磨绝缘复合辊28之间留有仅容两个扁形常温π电子高导元26通过的缝隙。绝缘树脂胶喷涂机构29设置于两个耐磨绝缘复合辊28的上方。

本实施例中的制备过程，按照以下步骤顺序进行：

一、将绝缘树脂胶和拥有π电子元素的材料置于π电子树脂胶料槽23中，混合制成液态的π电子树脂胶；给π电子约序导电励磁辊25通电，同时启动整个生产设备；

二、通过扁形导电励磁体放卷机构21放出扁形导电体，扁形导电体通过第一绝缘耐磨导辊271导向后，从通电的π电子约序导电励磁辊25与表面附有π电子树脂胶的π电子平面励磁网纹辊24之间通过，得到扁形常温π电子高导元26；

在上述过程中，扁形导电体在π电子约序导电励磁辊25的磁场的约束下形成扁形导电励磁体11，同时，扁形导电励磁体11使π电子树脂胶中的π电子在其规范场中受洛伦兹力和库仑力约束而排列有序并在扁形导电励磁体11上固化成网状结构的π电子平面励磁网12；

三、两个扁形常温π电子高导元26由各自对应的第二绝缘耐磨导辊272、第三绝缘耐磨导辊273导向，同时被环保烘烤箱30烘烤；

四、两个扁形常温π电子高导元26到达两个耐磨绝缘复合辊28之间的同时，绝缘树脂胶喷涂机构29向两个扁形常温π电子高导元26之间喷涂绝缘树脂胶，将二者具有π电子平面励磁网12的一面粘接，制成零磁矢量场中常温π电子高导体；

五，最后，零磁矢量场中常温π电子高导体从环保烘烤箱30穿出，经过第四绝缘耐磨导辊274导向，最后到达零磁矢量场中常温π电子高导体收卷机构22被收卷。

在步骤二中，通过调整π电子约序导电励磁辊25与表面附有π电子树脂胶的π电子平面励磁网纹辊24之间轴距和网纹深度可改变π电子平面励磁网12的网厚；设计不同的π电子平面励磁网12的厚度以及网纹可以编辑其不同电阻率。采用本实施例提供的方法，最终制成的π电子平面励磁网12的网厚在0.35nm～0.2mm之间。

如图3所示，是π电子约序导电励磁辊25的结构示意图，其包括,辊轴31和辊面32。当π电子约序导电励磁辊25通入直流励磁电流时，其周围将会产生磁场，假设直流励磁电流的方向为图3中箭头的方向，图中“×”和“·”代表产生的磁场，那么根据安培定则，π电子约序导电励磁辊25周围的磁场将会是由“×”指向纸面内，由“·”指向纸面外的环形磁场。此时，π电子树脂胶中含有的π电子受库仑力作用向33直流励磁电流方向移动，根据左手定则π电子就被统一束缚在扁形导电体上了。

根据本实施的方法，以金属纯铝为原料制备出零磁矢量场中常温π电子高导体，即第一～第三扁形常温高导铝带，三者的区别仅在于π电子平面励磁网12的网厚不同，第一～第三扁形常温高导铝带的π电子平面励磁网12的网厚依次为0.005mm、0.003mm、0.0015mm；另取一个跟第一～第三扁形常温高导铝带尺寸相同的普通扁形铝带，测试上述四者的电阻率；另外测试尺寸与第一～第三扁形常温高导铝带完全相同的纯铜带的电阻率；检测参数及结果如下表1所示：

表1

从表1的数据中可以看出，用纯铝做的普通扁形铝带的电阻率为0.0294Ωmm²/m，纯铜的电阻率为0.01851Ωmm²/m，而第一～第三扁形常温高导铝带样品的电阻率则依次为0.0006Ωmm²/m、0.0012Ωmm²/m、0.0180Ωmm²/m，由此可见采用本实施例的方法制备出的扁形常温高导铝带电阻率完全可以替代铜甚至银。实验中不同的扁形常温高导铝其电阻率也不相同，也就是说其电阻率可以定制编辑。

实际生产中，还可以将π电子平面励磁网纹辊24表面的网纹设置为菱形或三角形的凹坑。

Claims (6)

1.一种零磁矢量场中常温π电子高导体，其特征在于：它包括两个结构完全相同的叠放设置的扁形常温π电子高导元；

所述扁形常温π电子高导元由扁形导电励磁体和π电子平面励磁网叠放组成；

两个扁形常温π电子高导元设置π电子平面励磁网的一面通过粘接剂粘接；

所述扁形导电励磁体采用扁形导电体或扁形导电网；

所述π电子平面励磁网是以绝缘树脂胶为连续相，以拥有π电子元素的材料为分散相，且π电子在其规范场中受洛伦兹力和库仑力约束而排列有序并在扁形导电励磁体上固化形成的网状结构，用于编辑高导体电阻率；

所述零磁矢量场是扁形导电励磁体通电后自励磁形成的叠加场且磁矢量为零。

2.根据权利要求1所述的零磁矢量场中常温π电子高导体，其特征在于：所述拥有π电子元素的材料为碳元素的同素异形体，且其中的碳原子sp2轨道杂化或sp1轨道杂化。

3.根据权利要求1或2所述的零磁矢量场中常温π电子高导体，其特征在于：所述扁形导电体是电负性相近的铝、铁、铜、镍，或铝、铁、铜、镍至少两种材料的合金或互镀导电的箔材、网材或带材。

4.根据权利要求1或2所述的零磁矢量场中常温π电子高导体，其特征在于：所述粘接剂是绝缘树脂胶，π电子平面励磁网的网厚0.35nm～0.2mm，网纹为菱形、条形或三角形。

5.权利要求1-4中任意一项所述的零磁矢量场中常温π电子高导体的 制备方法，其特征在于，该制备方法按照以下步骤顺序进行：

一、令扁形导电体从通电的π电子约序导电励磁辊与表面附有π电子树脂胶的π电子平面励磁网纹辊之间通过，得到扁形常温π电子高导元；

其中，π电子树脂胶是由绝缘树脂胶和拥有π电子元素的材料混合而成的液溶胶；

在上述过程中，扁形导电体在π电子约序导电励磁辊的磁场的约束下形成扁形导电励磁体，同时，扁形导电励磁体使π电子树脂胶中的π电子在其规范场中受洛伦兹力和库仑力约束而排列有序并在扁形导电励磁体上固化成网状结构的π电子平面励磁网；

二、将两个结构完全相同的扁形常温π电子高导元具有π电子平面励磁网的一面粘接，即得所述的零磁矢量场中常温π电子高导体。

6.根据权利要求5所述的零磁矢量场中常温π电子高导体的制备方法，其特征在于该制备方法还包括设于所述步骤一和步骤二之间的步骤一＇，即：

一＇将扁形常温π电子高导元烘烤。

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