CN217455186U - 一种金属-石墨烯叠层复合板材 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及金属‑石墨烯复合板材技术领域，公开了一种金属‑石墨烯叠层复合板材，包括交替设置的金属层和石墨烯层，所述金属层的种类为两种以上。本实用新型中，金属层的种类为两种以上，且金属层和石墨烯层交替设置，因此，根据选择的金属层的种类的不同，本实用新型中的金属‑石墨烯叠层复合板材能够具有不同的导电率和物化性能，从而适配不同技术领域对导体材料的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属-石墨烯复合板材技术领域，具体涉及一种金属-石墨烯叠层复合板材。
背景技术
随着电子、传导等技术领域的不断发展，对导体的传导性能要求也逐步提高。石墨烯作为一种具有高导电率、高电子迁移率的材料，其在传导、传输等技术领域中的应用被人们寄予厚望。目前，研究人员利用CVD技术铜基箔/板的表面生长石墨烯，再通过热压烧结致密化技术制备复合板材，如此得到的复合板材，其上的石墨烯具有二维连续性，从而较为充分地展现出了石墨烯优异的传导性能，使得铜基石墨烯复合板材的导电率接近甚至高于纯银。
上述利用CVD技术在铜基箔/板上生长石墨烯后再通过热压烧结致密化技术制备复合板材的过程中，通常都是选用同一种金属材料作为石墨烯生长的基材，获得的都是单一金属石墨烯复合板材，但由于导电性能良好的金属种类有限，因此获得的单一金属石墨烯复合板材的种类有限，于是就出现了单一金属石墨烯复合板材的高导电率与电子、传导等技术领域对导体材料的要求不适配的问题，从而导致在对导体材料的导电率要求较低的技术领域中使用了具有高于要求的导电率的单一金属石墨烯复合板材，造成了浪费。
实用新型内容
本实用新型意在提供一种金属-石墨烯叠层复合板材，以解决现有技术中的单一金属石墨烯复合板材的导电率与电子、传导等技术领域对导体材料导电率的要求不适配的问题。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种金属-石墨烯叠层复合板材，包括交替设置的金属层和石墨烯层，所述金属层的种类为两种以上。
本方案的原理及优点是：
1、本方案中的金属-石墨烯叠层复合板材，金属层和石墨烯层交替设置，且金属层的种类为两种以上，根据选择的金属层的种类的不同，本方案中的金属-石墨烯叠层复合板材能够具有不同的导电率，从而适应不同应用领域对导体材料导电率的要求，避免出现高导电率的金属-石墨烯叠层复合板材应用在对导体材料导电率较低的领域中，从而避免浪费。
2、本方案中的金属-石墨烯叠层复合板材，根据选择的金属层的种类的不同，还能具有不同的物化性能如抗氧化性、耐酸碱腐蚀性、延展性、刚度、硬度等，进一步提高了金属- 石墨烯复合板材与不同技术领域的适配性。
可选地，所述金属层的材质为铜、银、金、钯、铝、铂和合金中的一种。
可选地，所述金属层的种类为两种，两种金属层交替设置。
可选地，所述金属层的种类为两种，两种金属层均以连续两层以上的方式交替设置。
可选地，所述金属层的种类为两种，其中一种金属层以连续两层以上的方式与另一种金属层以一层的方式交替设置。
可选地，所述金属层的种类为三种，三种金属层交替设置。
可选地，所述金属层的种类为三种，三种金属层均以连续两层以上的方式交替设置。
可选地，所述金属层的种类为三种，其中一种金属层以连续两层以上的方式与另两种金属层以一层的方式交替设置。
可选地，所述金属层的种类为三种，其中两种金属层以连续两层以上的方式与另一种金属层以一层的方式交替设置。
可选地，位于所述复合板材一端的金属层为金属层a，位于所述复合板材另一端的金属层为金属层b，金属层a和金属层b的种类相同，位于金属层a和金属层b之间的金属层的种类与金属层a的种类不同。
附图说明
图1为本发明实施例一中金属-石墨烯叠层复合板材的纵向剖视图；
图2为本发明实施例二中金属-石墨烯叠层复合板材的纵向剖视图；
图3为本发明实施例三中金属-石墨烯叠层复合板材的纵向剖视图；
图4为本发明实施例四中金属-石墨烯叠层复合板材的纵向剖视图；
图5为本发明实施例五中金属-石墨烯叠层复合板材的纵向剖视图；
图6为本发明实施例六中金属-石墨烯叠层复合板材的纵向剖视图；
图7为本发明实施例七中金属-石墨烯叠层复合板材的纵向剖视图；
图8为本发明实施例八中金属-石墨烯叠层复合板材的纵向剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：石墨烯层1、铜金属层2、银金属层3、钯金属层4。
实施例一
本实施例中的一种金属-石墨烯叠层复合板材，包括交替设置的金属层和石墨烯层1，金属层的种类为两种以上，金属层的材质为铜、银、金、钯、铝、铂和合金等导电性良好的材料中的一种。本实施例中，石墨烯层1是通过化学气相沉积法在金属层表面上生长石墨烯后形成的层状物，而通过化学气相沉积法在金属基材的表面上生长石墨烯为现有技术，本实施例中不再赘述。
如图1所示，本实施例中，金属层的种类为两种，两种金属层交替设置。两种金属层中，一种金属层的材质为铜，另一种金属层的材质为银，金属层的数量为二十层。
本实施例中的金属-石墨烯叠层复合板材，是将表面生长有石墨烯的铜金属层2和银金属层3交替堆叠后，通过热压烧结，得到金属层排序(由上往下)为铜-银-铜-银……银-铜 -银的铜-银-石墨烯叠层复合板材，该复合板材的导电率为67.4×106S/m。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例中，两种金属层均以连续两层以上的方式交替设置。如图2所示，每两层铜金属层2和每两层银金属层3交替设置二十层，得到金属层排序为铜-铜-银-银-铜-铜-银……银-铜-铜-银-银的铜-银-石墨烯叠层复合板材，该复合板材的导电率为67.2×106S/m。
实施三
本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例中，两种金属层中，一种金属层以连续两层以上的方式与另一种金属层以一层的方式交替设置二十一层。如图3所示，每两层铜金属层2与一层银金属层3交替设置，得到金属层排序为铜-铜-银-铜-铜-银……银-铜-铜-银的铜-银-石墨烯叠层复合板材，该复合板材的导电率为64.1×106S/m。
实施例四
本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例中，金属层的种类为三种，三种金属层交替设置。如图4所示，三种金属层分别为铜金属层2、银金属层3和钯金属层4，且三种金属层交替设置二十一层，得到金属层排序为铜-银-钯-铜-银-钯……铜-银-钯-铜-银-钯的铜-银-钯-石墨烯叠层复合板材，该复合板材的导电率为61.3×106S/m。
实施例五
本实施例与实施例四的不同之处在于：本实施例中，三种金属层均以连续两层以上的方式交替设置。如图5所示，每两层铜金属层2、每两层银金属层3和每两层钯金属层4交替设置二十四层，得到金属层排序为铜-铜-银-银-钯-钯-铜-铜-银-银-钯-钯……铜-铜-银-银 -钯-钯的铜银-钯-石墨烯叠层复合板材，该复合板材的导电率为61.5×106S/m。
实施例六
本实施例与实施例四的不同之处在于：本实施例中，三种金属层中，其中一种金属层以连续两层以上的方式与另两种金属层以一层的方式交替设置。如图6所示，每两层铜金属层 2与一层银金属层3和一层钯金属层4交替设置二十层，得到金属层排序为铜-铜-银-钯-铜- 铜-银-钯……铜-铜-银-钯的铜-银-钯-石墨烯叠层复合板材，该复合板材的导电率为62.2 ×106S/m。
实施例七
本实施例与实施例四的不同之处在于：本实施例中，三种金属层中，其中两种金属层以连续两层以上的方式与另一种金属层以一层的方式交替设置。如图7所示，每两层铜金属层 2和两层银金属层3与一层钯金属层4交替设置二十层，得到金属层排序为铜-铜-银-银-钯- 铜-铜-银-银-钯……铜-铜-银-银-钯的铜-银-钯-石墨烯叠层复合板材，该复合板材的导电率为62.9×106S/m。
实施例八
本实施例与实施例四的不同之处在于：位于最顶层的金属层为金属层a，位于最底层的金属层为金属层b，金属层a和金属层b的种类相同，位于金属层a和金属层b之间的金属层的种类与金属层a的种类不同，且位于金属层a和金属层b之间的金属层，其种类可以相同也可以不同。本实施例中，金属层共二十层，位于最顶层和最底层的金属层为钯金属层4，位于最顶层和最底层金属层之间的金属层为铜金属层2和银金属层3，且铜金属层2和银金属层3交替设置，如图8所示，得到金属层排序为钯-铜-银-铜-银-铜……铜-银-钯的铜-银 -钯-石墨烯叠层复合板材，该复合板材的导电率为63.4×106S/m。
综上所述，本实用新型中，金属层和石墨烯层1交替设置，且金属层的种类为两种以上，根据选择的金属层的种类的不同，本方案中的金属-石墨烯叠层复合板材能够具有不同的导电率，从而适应不同应用领域对导体材料导电率的要求，避免出现高导电率的金属-石墨烯叠层复合板材应用在对导体材料导电率较低的领域中，从而避免浪费。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (2)
1.一种金属-石墨烯叠层复合板材，其特征在于：包括交替设置的金属层和石墨烯层，
所述金属层的种类为两种，两种金属层均以连续两层以上的方式交替设置或其中一种金属层以连续两层以上的方式与另一种金属层以一层的方式交替设置；
或，所述金属层的种类为三种，三种金属层交替设置或三种金属层均以连续两层以上的方式交替设置或其中一种金属层以连续两层以上的方式与另两种金属层以一层的方式交替设置或其中两种金属层以连续两层以上的方式与另一种金属层以一层的方式交替设置；
或，位于所述复合板材一端的金属层为金属层a，位于所述复合板材另一端的金属层为金属层b，金属层a和金属层b的种类相同，位于金属层a和金属层b之间的金属层的种类与金属层a的种类不同。
2.根据权利要求1所述的金属-石墨烯叠层复合板材，其特征在于：所述金属层的材质为铜、银、金、钯、铝、铂和合金中的一种。
Priority Applications (1)
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| CN202220219423.2U CN217455186U (zh) | 2022-01-26 | 2022-01-26 | 一种金属-石墨烯叠层复合板材 |
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| CN202220219423.2U CN217455186U (zh) | 2022-01-26 | 2022-01-26 | 一种金属-石墨烯叠层复合板材 |
Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116682597A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-09-01 | 浙江正泰电器股份有限公司 | 金属-石墨烯复合导体及其制备方法和应用 |
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- 2022-01-26 CN CN202220219423.2U patent/CN217455186U/zh active Active
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| CN116682597B (zh) * | 2023-08-03 | 2023-10-24 | 浙江正泰电器股份有限公司 | 金属-石墨烯复合导体及其制备方法和应用 |
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