石墨烯改性铜-钼-铜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CN109332705A(43)申请公布日2019.02.15(21)申请号201811265515.9C22C1/10(2006.01)(22)申请日2018.10.29C22C9/00(2006.01)C22F1/08(2006.01)(71)申请人南京工程学院C22F1/18(2006.01)地址211167江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号(72)发明人章晓波贺显聪方信贤陈永明(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人任利国(51)Int.Cl.B22F3/18(2006.01)B22F3/10(2006.01)B22F7/04(2006.01)C23C18/36(2006.01)C22C1/05(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图7页(54)发明名称石墨烯改性铜-钼-铜复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种石墨烯改性铜-钼-铜复合材料及其制备方法，石墨烯改性铜-钼-铜复合材料的铜层中含有质量分数为0.05～0.5%的石墨烯，石墨烯以表面化学镀铜的形式加入。制备方法包括如下步骤：在石墨烯的表面化学镀铜，烘干后获得镀铜石墨烯粉末；将纯铜粉和镀铜石墨烯粉末混合均匀后，轧制成片状的铜生坯；在纯钼片的上下表面各放一层铜生坯，然后烧结成型，随炉冷却后获得铜-钼-铜复合烧结坯；将铜-钼-铜复合烧结坯进行双衬板热轧成型，得到铜-钼-铜复合终轧坯；将铜-钼-铜复合终轧坯去应力退火，获得石墨烯改性铜-钼-铜复合材料。该石墨烯改性铜-钼-铜复合材料在保持高导电性能的基础上，显著提高了强度和导热性能。CN109332705ACN109332705A权利要求书1/1页1.一种石墨烯改性铜-钼-铜复合材料，其特征是，铜层中含有质量分数为0.05～0.5%的石墨烯，石墨烯以表面化学镀铜的形式加入。2.根据权利要求1所述的石墨烯改性铜-钼-铜复合材料，其特征是，铜层中含有质量分数为0.2～0.4%的石墨烯。3.一种石墨烯改性铜-钼-铜复合材料的制备方法，其特征是，依次包括如下步骤：⑴在石墨烯的表面化学镀铜，烘干后获得镀铜石墨烯粉末；⑵将纯铜粉和镀铜石墨烯粉末混合均匀后，轧制成片状的铜生坯；⑶在纯钼片的上下表面各放一层铜生坯，然后烧结成型，随炉冷却后获得铜-钼-铜复合烧结坯；⑷将铜-钼-铜复合烧结坯进行双衬板热轧成型，总厚度变形量控制在30～40%，得到铜-钼-铜复合终轧坯；⑸将铜-钼-铜复合终轧坯去应力退火，获得石墨烯改性铜-钼-铜复合材料。4.根据权利要求3所述的石墨烯改性铜-钼-铜复合材料的制备方法，其特征是，步骤⑴中利用敏化剂和活化剂对石墨烯进行敏化、活化预处理后，在次磷酸钠溶液体系中获得表面均匀镀铜的石墨烯，所述次磷酸钠溶液体系包括硫酸铜15g/L、硫酸镍1g/L、次磷酸钠35g/L、柠檬酸钠10g/L、硼酸20g/L和氢氧化钠，且溶液初始pH值为12.5。5.根据权利要求3所述的石墨烯改性铜-钼-铜复合材料的制备方法，其特征是，步骤⑴中将装有次磷酸钠溶液体系的容器置于超声振动机中，并在容器两侧平行放置两个电磁铁，次磷酸钠溶液体系的温度为60～85℃，所述超声振动机的超声频率为50～80kHz，超声功率密度为2.0W/cm²～5.0W/cm²，所述磁场的强度为0.5～1.5T。6.根据权利要求3所述的石墨烯改性铜-钼-铜复合材料的制备方法，其特征是，步骤⑵中采用机械混合的方式将将镀铜石墨烯粉末和纯铜粉混合均匀，然后利用粉末轧机将混合粉末轧制成铜生坯；铜生坯中含有石墨烯的质量分数为0.05～0.5%，其余为铜。7.根据权利要求6所述的石墨烯改性铜-钼-铜复合材料的制备方法，其特征是，步骤⑴中石墨烯外周镀铜层的厚度为20～30nm，步骤⑵的铜生坯中含有质量分数为0.2～0.4%的石墨烯。8.根据权利要求3所述的石墨烯改性铜-钼-铜复合材料的制备方法，其特征是，步骤⑶中铜-钼-铜在氢气保护气氛中烧结成型，升温速率为300～400℃/h，烧结温度均为1070～1080℃，保温时间均为0.5～1小时。9.根据权利要求3所述的石墨烯改性铜-钼-铜复合材料的制备方法，其特征是，步骤⑸中铜-钼-铜复合终轧坯的退火升温速率为150～200℃/h，退火温度为400～500℃，保温时间为1～2小时。10.根据权利要求3所述的石墨烯改性铜-钼-铜复合材料的制备方法，其特征是，步骤⑶在烧结前，铜生坯的长度为纯钼片长度的1.1倍，铜生坯的宽度为纯钼片宽度的1.1倍，各层厚度比例为铜：钼：铜=1：1：1；步骤⑷中双衬板热轧的温度为550～600℃，轧制道次为1次或2次。2CN109332705A说明书1/8页石墨烯改性铜-钼-铜复合材料及其制备方法技术领域