一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114480905A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202210105789.1C22F1/08(2006.01)(22)申请日2022.01.28B22F3/24(2006.01)B22F3/10(2006.01)(71)申请人荣成市宏程新材料有限公司C22C1/10(2006.01)地址264306山东省威海市荣成市人和镇H01B1/02(2006.01)北元产村H01B13/00(2006.01)(72)发明人马杰民陈亮冯友明(74)专利代理机构青岛双合知识产权代理事务所(普通合伙)37342专利代理师张明利(51)Int.Cl.C22C1/05(2006.01)B22F3/02(2006.01)B22F3/14(2006.01)B22F9/04(2006.01)C22C9/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法(57)摘要本申请属于粉末冶金技术领域，具体公开一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，包括制备氧化石墨烯水溶液；将氧化石墨烯水溶液与铜粉一同进行低能量球磨，获得均匀分散的混合粉末；将混合粉末进行冷压成多个薄片坯料后，在还原炉内氢气氛围下退火；将多个退火还原后的薄片叠放至烧结机进行热压烧结；将热压烧结后的压片放入真空炉内，在氩气氛围下致密化烧结。通过退火还原处理，同步还原氧化石墨烯和铜，降低复合材料内的氧元素含量，避免影响复合材料的导电率；通过冷压处理，使得混合均匀的石墨烯和铜位置固定住，有利于后续还原过程的充分进行；通过对粗铜粉进行低温球磨处理，分散混匀的同时，减小铜粉粒径大小，提升复合后的硬度和导电率。CN114480905ACN114480905A权利要求书1/1页1.一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.制备氧化石墨烯水溶液；S2.将氧化石墨烯水溶液与铜粉一同进行低能量球磨，获得均匀分散的混合粉末；S3.将混合粉末进行冷压成多个薄片坯料后，在还原炉内氢气氛围下退火；S4.将多个退火还原后的薄片叠放至烧结机进行热压烧结；S5.将热压烧结后的压片放入真空炉内，在氩气氛围下致密化烧结。2.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，制备氧化石墨烯水溶液的方法包括：S11.低温反应：将石墨粉加入浓硫酸中超声处理，待石墨粉分散均匀后加入NaNO3和KMnO4继续超声分散；S12.中温反应：将S11制备的混合液转移至40℃水浴中搅拌，并缓慢滴加去离子水；S13.高温反应：将S12制备的混合液转移至90℃水浴中搅拌，加入30v/v％双氧水和10v/v％HCl后，静置分层，取中层胶体沉淀水洗至中性。3.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，所述低能量球磨的转速为80‑150r/min，球磨时间3‑5h。4.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，所述低能量球磨过程中加入无水乙醇作为分散剂和过程控制剂。5.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，所述铜粉颗粒大小为30‑50μm。6.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，冷压后的薄片坯料厚度为1‑2mm。7.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，所述退火还原温度为500‑800℃，退火还原时间为1‑2h。8.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，所述热压烧结的温度为800‑900℃，压力500kgf/cm2，热压烧结时间3‑5min。9.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，所述致密化烧结温度为1000℃，致密化烧结时间30‑50min。10.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，氧化石墨烯添加的质量分数为0.1‑0.3wt％。2CN114480905A说明书1/6页一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法技术领域[0001]本申请属于粉末冶金技术领域，具体地说涉及一种金属基复合材料的粉末冶金制备方法。背景技术[0002]铜作为一种导电性很好的材料广泛应用于各个领域中，但由于其本身的固有属性限制，其硬度和强度通常较低，现有技术中有用钨、钼、金属间化合物以及多种类复合材料对其进行改性，但这些掺杂通常都会影响铜本身的导电性和导热性，使得铜本身的优势性能降低，进而使得改性后的材料应用范围较窄。[0003]因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。发明内容[0004]针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种金属基复合材料的粉