石墨烯超級銅（又稱“超級銅”）是一種以銅為基體、石墨烯為增強相的高性能復(fù)合材料。其核心優(yōu)勢在于結(jié)合了銅的高導(dǎo)電性（理論電導(dǎo)率58 MS/m）和石墨烯的超高載流子遷移率（理論電導(dǎo)率100 MS/m），形成協(xié)同效應(yīng)。這種材料的導(dǎo)電率可達116-118% IACS（國際退火銅標準），比純銅高16%，甚至超過銀的導(dǎo)電性7.5-10%，是目前室溫下導(dǎo)電性能最優(yōu)的金屬材料。

石墨烯超級銅的導(dǎo)電率可達116% IACS，比銀的導(dǎo)電性高出7.5%以上，是目前室溫條件下檢測到的導(dǎo)電率最高的金屬導(dǎo)電材料；導(dǎo)熱率最高可達440W/mK，顯著優(yōu)于純銅；石墨烯超級銅兼具石墨烯的高強度和銅的機械性能，其強度接近純銅，且在高溫環(huán)境下表現(xiàn)出更高的穩(wěn)定性；超級銅還具有優(yōu)良的電磁屏蔽性能、柔韌性以及抗磨損性；在高頻電流和高溫環(huán)境下，超級銅的性能優(yōu)于純銅，能夠有效減少熱損耗和電流損耗。

石墨烯超級銅結(jié)合了石墨烯的優(yōu)異導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性以及銅的機械性能，是一種在電力傳輸、新能源汽車、電子通訊、軌道交通等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景的高性能材料。

在石墨烯超級銅的制備方法中，化學(xué)氣相沉積（CVD）技術(shù)是制備石墨烯銅基復(fù)合材料的主流方法，通過在銅襯底上生長高質(zhì)量的石墨烯薄膜，再結(jié)合熱壓工藝形成復(fù)合材料。另一種重要的方法是粉末冶金法，即將氧化石墨烯與銅粉混合后進行燒結(jié)和熱軋?zhí)幚?。例如，西安理工大學(xué)的研究團隊通過兩次燒結(jié)和熱軋制備了石墨烯銅復(fù)合材料，該方法簡單易行，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

目前，石墨烯超級銅已實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，并在電機領(lǐng)域取得顯著應(yīng)用進展。例如，中車工業(yè)研究院開發(fā)的石墨烯超級銅線纜可提升電機性能7%-8%，并已啟動年產(chǎn)300噸的中試線建設(shè)。在電機應(yīng)用中，石墨烯超級銅被用于軌道交通牽引電機和新能源汽車電機，顯著降低了溫升和功率損耗。寧波柔碳科技有限公司等企業(yè)聯(lián)合北京石墨烯技術(shù)研究院有限公司，推動石墨烯超級銅在電機領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，并已獲得多項專利授權(quán)。

石墨烯超級銅作為“金屬材料革命”的代表，其產(chǎn)業(yè)化將重塑電力、交通、電子等行業(yè)的材料體系。隨著中試驗證完成和量產(chǎn)技術(shù)突破，該材料有望在2030年前形成千億級市場規(guī)模，成為實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵技術(shù)支撐。

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