[發明專利]用于電子零件和交通工具的細長超高電導率導體及其生產方法

有效

• 申請號: 201710269752.1
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107403656B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: D·J·布雷利;J·H·貝爾克;Z·F·哈桑;M·H·塔尼連
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B1/04;H01B5/02;H01B13/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信;趙蓉民

本發明的名稱是用于電子零件和交通工具的細長超高電導率導體及其生產方法。本文公開了在先進電子零件和交通工具中使用的細長超高電導率電導體100及其生產方法。細長電導體100包括限定縱軸102的導體主體110。導體主體110包括各向同性導電基體材料120和在各向同性導電基體材料120內散置的多個各向異性導電顆粒130。每個各向異性導電顆粒130限定各自的增強電導率的軸170，其與導體主體110的縱軸102對齊。方法包括提供包括各向同性導電基體材料120和多個各向異性導電顆粒130的整體基體?顆粒復合材料98。方法進一步包括將整體基體?顆粒復合材料98形成為細長電導體100和使多個各向異性導電顆粒130對齊使得其各自的增強電導率的軸170與細長電導體100的縱軸102至少基本上對齊。

技術領域

本公開內容涉及在高級電子零件和交通工具中使用的細長超高電導率導體，以及生產該細長超高電導率導體的方法。

背景技術

電導體常常用于傳導電流。這樣的電導體一般由高電導率或低電阻率金屬制造，并且本文中可以稱為金屬電導體。這樣的金屬的實例包括銅、鋁、銀和/或金。

雖然金屬電導體傳導電流可以是有效的，但是可能存在這樣的應用，其中可選的和/或改良的電導體可以是有益的。作為實例，金屬電導體可能是重的，其中上面例舉的金屬的密度在2.7和19.3克每立方厘米之間。作為另一實例，利用具有比利用金屬電導體可以實現的或至少在經濟上可以實現的電導率大的電導率(或更低電阻率)的電導體可以是期望的，特別是考慮到貴金屬的高成本。作為又另一實例，金屬電導體對某些制造工藝可能不易控制。

作為更具體的實例，商業客機可以包括數英里的電導體，并且這些數英里的電導體可以顯著地增加商業客機的重量。如此，即使電導率增量的增加和/或密度增量的減少可顯著地影響商業客機的重量。因此，存在對較低重量和更導電的電導體的需求，其包括更加容易制造改良的電導體的方法的進展的需求。當與利用貴金屬所生產的電導體相比時，具有降低的成本的較低重量和更導電的電導體在電子零件——包括但不限于電路板——方面具有益處。包括和/或利用高性能電導體的交通工具——諸如但不限于航空航天平臺——也可以在比當前可獲得的選擇低的重量和成本下從更導電的電導體的增加的性能中獲益。

發明內容

本文中公開了在先進電子零件和交通工具中使用的細長超高電導率導體，以及生產該細長超高電導率導體的方法。該細長超高電導率導體包括限定縱軸的導體主體。導體主體包括各向同性導電基體材料和在各向同性導電基體材料內散置的多個各向異性導電顆粒。每個各向異性導電顆粒限定各自的增強的電導率的軸，該增強電導率的軸至少基本上與導體主體的縱軸對齊。

該方法包括提供包括各向同性導電基體材料和多個各向異性導電顆粒的整體(bulk)基體-顆粒復合材料。各向異性導電顆粒中的每個限定各自的增強的電導率的軸，沿著該軸各向異性導電顆粒的電導率在至少一個其他方向上大于各向異性導電顆粒的電導率。方法進一步包括將整體基體-顆粒復合材料形成為細長電導體并使多個各向異性導電顆粒對齊，使得其增強電導率的軸至少基本上與細長電導體的縱軸對齊。

附圖說明

圖1為根據本公開內容的描繪限定細長電導體的方法的流程圖。

圖2為根據本公開內容的整體基體-顆粒復合材料的示意性表示。

圖3為根據本公開內容的可以包括在系統和方法中和/或供系統和方法利用的插層石墨結構域的示意性表示。

圖4為根據本公開內容的可以包括在系統和方法中和/或供系統和方法利用的碳納米管的示意性表示。

圖5為根據本公開內容的在限定細長電導體的方法中的形成和/或對齊步驟的示意性表示。

圖6為根據本公開內容的細長的電導體的示意性表示。

圖7為根據本公開內容的可以用于限定細長電導體的擠出工藝的示意性表示。