一种铜包覆多层石墨烯复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112071507A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号202010932349.4(22)申请日2020.09.08(71)申请人杭州梵云新材料科技有限公司地址311200浙江省杭州市萧山区北干街道金城路1068号水务大厦B幢706-2室(72)发明人李柳萌程继鹏王建明(74)专利代理机构浙江千克知识产权代理有限公司33246代理人黎双华(51)Int.Cl.H01B13/00(2006.01)H01B1/02(2006.01)H01B1/04(2006.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种铜包覆多层石墨烯复合材料及其制备方法(57)摘要本发明属于导电填料技术领域，具体涉及一种铜包覆多层石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将DMF和蒸馏水混合，以得到混合溶剂；将膨胀石墨加入到混合溶剂中，通过超声搅拌并进行剥离，将膨胀石墨剥离成多层石墨烯分散液；将醋酸铜与稀硝酸加入到多层石墨烯分散液，并放入水浴锅中加热，取出并冷却时室温；采用离心机进行清洗，清洗后的样品于干燥箱内进行烘干，得到氧化铜/多层石墨烯粉末；将氧化铜/多层石墨烯粉末放入管式炉中，在N2保护气氛下加热，并冷却至室温，得到铜包覆多层石墨烯导电粉末；形成的复合材料不易自身团聚，作为填料，易与高分子和橡胶产生结合，形成高质量的导电填料，进一步提高导电性能和分散性。CN112071507ACN112071507A权利要求书1/1页1.一种铜包覆多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将DMF和蒸馏水混合，以得到混合溶剂；S2、将膨胀石墨加入到混合溶剂中，通过超声搅拌将膨胀石墨剥离成多层石墨烯分散液；S3、将醋酸铜与稀硝酸加入到多层石墨烯分散液，并进行水浴加热；S4、冷却并进行清洗，清洗后的样品置于干燥箱内烘干，得到氧化铜/多层石墨烯粉末；S5、将氧化铜/多层石墨烯粉末放入管式炉中煅烧，在N2保护气氛下加热，以得到铜包覆多层石墨烯导电粉末。2.根据权利要求1所述的一种铜包覆多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述蒸馏水与DMF的体积比为1：(2～4)，膨胀石墨相对于混合溶剂的添加量为1～4mg/mL。3.根据权利要求1所述的一种铜包覆多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述稀硝酸与混合溶剂的体积比为(0.2～0.8)：1，稀硝酸的质量浓度为10wt％，醋酸铜相对于混合溶剂的添加量为10～40mg/mL。4.根据权利要求1所述的一种铜包覆多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述超声搅拌的时间不小于5h。5.根据权利要求1所述的一种铜包覆多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述水浴加热的温度为85～95℃。6.根据权利要求1所述的一种铜包覆多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述干燥箱的温度为60～80℃。7.根据权利要求1所述的一种铜包覆多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述N2保护气氛下加热温度为480～520℃，持续时间为2～4小时。8.一种铜包覆多层石墨烯复合材料，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的制备方法制成。9.根据权利要求8所述的一种铜包覆多层石墨烯复合材料，其特征在于，多层石墨烯的表面包覆一层纳米铜薄膜，多层石墨烯的厚度1～10nm，纳米铜的厚度为5～20nm。2CN112071507A说明书1/5页一种铜包覆多层石墨烯复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于导电填料技术领域，具体涉及一种铜包覆多层石墨烯复合材料及其制备方法。背景技术[0002]导电浆料具有涂料一样的流动性，可以采用各种涂覆方法，导电浆料还具有良好的导电性，因此导电浆料可以用于各种电子元件的连接接头处，以增加电导能力。导电银浆由导电性填料、黏合剂、溶剂及添加剂组成。其导电性能主要有导电性填料决定。[0003]目前，导电性填料使用导电性最好的是银粉和铜粉，也有使用金粉、石墨、炭黑、碳素纤维及镍粉等，石墨、碳黑、碳纤维虽然成本低，但其导电性能较差。在纳米碳管和石墨烯被发现以后，也大量的用于导电浆料的研究。然而，银粉虽然性能好，但成本太高，铜粉的价格较低，具有优良的导电性能，在很多情况下可以取代银粉。为了提高铜粉作为导电填料的性能，制备纳米铜粉是主要方法之一，但是目前纳米级铜粉的制备过程和工艺还比较复杂，制备的纳米铜粉荣容易团聚。石墨、碳黑、碳纤维虽然成本低，但其导电性能较差。碳纳米管和石墨烯出现后，在导电领域内也进行了广泛的研究。甚而，碳纳米管和石墨烯成本同样较高，而且在范德华力的作用下易产生重新堆积，不易分散等缺点。[0004]现有的在