航空用石墨烯改性铝电缆导体研制进展

作     者：李炯利 张海平 王旭东 崔玺康 孙庆泽 LI Jiongli;ZHANG Haiping;WANG Xudong;CUI Xikang;SUN Qingze

作者机构：北京石墨烯技术研究院有限公司北京100094 中国航发北京航空材料研究院北京100095 中国商飞北京民用飞机技术研究中心北京102211 

出 版 物：《民用飞机设计与研究》 (Civil Aircraft Design & Research)

年 卷 期：2021年第3期

页      面：75-80页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：航空电缆 石墨烯 铝导体 力学性能 导电率 

摘      要：飞机电气化、信息化程度的不断提高,对航空电缆提出了更高的要求,常规铝导体的性能不能满足新型航空电缆对轻质、高强、高导电性能的需求。石墨烯具备极高的强度和导电率,是理想的高强高导改性材料。首先对比了现有电工铝和电工铜在力学性能和导电率上的差距;随后讨论了石墨烯优异的力学和电学性能;最后综述了石墨烯在改善铝基体力学性能和电学性能方面的研究进展。结果表明,采用粉末冶金、连铸连轧等制备工艺,石墨烯能有效提高铝基体的拉伸强度,同时有望保持延伸率不降低,但也会使导电率降低0.5%~4%;只有实现石墨烯在铝基体中的连续分布,才能充分发挥出石墨烯高导电率的优势,提高铝基体的电学性能。采用粉末冶金和连铸连轧等工艺手段,牺牲少量导电率,通过石墨烯大幅提高铝导体的力学性能,从而满足航空电缆的相关需求,将具备广阔的应用前景。