[發明專利]一種石墨和Cu-Sn金屬基復合材料及制備方法

無效

• 申請號: 201210059869.4
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102560171A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張志佳;朱勝利;崔振鐸;楊賢金
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C1/10;C22C9/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

1.一種石墨/Cu-Sn金屬基復合材料，其特征在于，按照下述步驟進行制備：

(1)將經過150目和200目篩分的片狀石磨加入體積分數為5-25％的HF水溶液中，在恒溫磁力攪拌器在50℃條件下攪拌10-30分鐘進行表面處理，然后采用抽濾法用去離子水反復洗滌濾出物至濾液pH為7，在真空干燥箱內真空80℃條件下干燥12小時；

(2)將經步驟(1)干燥的片狀石墨加入到濃度為5-15g/L的SnCl₂水溶液中，恒溫磁力攪拌器在50℃條件下攪拌10-40分鐘進行敏化處理，然后采用抽濾法用去離子水反復洗滌濾出物至濾液pH為7，在真空干燥箱內真空80℃條件下干燥12小時；

(3)將經步驟(2)敏化處理的片狀石墨加入到濃度為2-4g/L的AgNO₃水溶液中，恒溫磁力攪拌器在50℃條件下攪拌10-40分鐘進行活化處理，然后采用抽濾法用去離子水反復洗滌濾出物至濾液pH為7，在真空干燥箱內真空80℃條件下干燥12小時；

(4)將經過敏化和活化處理的片狀石墨、銅粉、錫粉和硬脂酸(助劑，即十八烷酸)裝入不銹鋼真空球磨罐中，再加入淬火鋼球同時密封，沖入惰性氣體并保持，實施球磨，待真空不銹鋼球磨罐冷卻至室溫，即可得到石墨/Cu-Sn金屬基復合材料粉末。

2.根據權利要求1所述的一種石墨/Cu-Sn金屬基復合材料，其特征在于，所述步驟(4)中，所述片狀石墨為1-5質量份，銅粉30-32質量份，錫粉8-10質量份，硬脂酸0.1-0.5質量份，淬火鋼球為200-600質量份，所述惰性氣體為氮氣、氬氣或者氦氣，保持壓力為0.2MPa；

所述球磨采用行星式高能球磨機，設置參數為轉速350-500rpm、球磨時間55-95h、每隔5h停機1h，以防止不銹鋼真空球磨罐體過熱。

3.一種制備石墨/Cu-Sn金屬基復合材料的方法，其特征在于，按照下述步驟進行：

(1)將經過150目和200目篩分的片狀石磨加入體積分數為5-25％的HF水溶液中，在恒溫磁力攪拌器在50℃條件下攪拌10-30分鐘進行表面處理，然后采用抽濾法用去離子水反復洗滌濾出物至濾液pH為7，在真空干燥箱內真空80℃條件下干燥12小時；

(2)將經步驟(1)干燥的片狀石墨加入到濃度為5-15g/L的SnCl₂水溶液中，恒溫磁力攪拌器在50℃條件下攪拌10-40分鐘進行敏化處理，然后采用抽濾法用去離子水反復洗滌濾出物至濾液pH為7，在真空干燥箱內真空80℃條件下干燥12小時；

(3)將經步驟(2)敏化處理的片狀石墨加入到濃度為2-4g/L的AgNO₃水溶液中，恒溫磁力攪拌器在50℃條件下攪拌10-40分鐘進行活化處理，然后采用抽濾法用去離子水反復洗滌濾出物至濾液pH為7，在真空干燥箱內真空80℃條件下干燥12小時；

(4)將經過敏化和活化處理的片狀石墨、銅粉、錫粉和硬脂酸(助劑，即十八烷酸)裝入不銹鋼真空球磨罐中，再加入淬火鋼球同時密封，沖入惰性氣體并保持，實施球磨，待真空不銹鋼球磨罐冷卻至室溫，即可得到石墨/Cu-Sn金屬基復合材料粉末。

4.根據權利要求3所述的一種制備石墨/Cu-Sn金屬基復合材料的方法，其特征在于，所述步驟(4)中，所述片狀石墨為1-5質量份，銅粉30-32質量份，錫粉8-10質量份，硬脂酸0.1-0.5質量份，淬火鋼球為200-600質量份，所述惰性氣體為氮氣、氬氣或者氦氣，保持壓力為0.2MPa；

所述球磨采用行星式高能球磨機，設置參數為轉速350-500rpm、球磨時間55-95h、每隔5h停機1h，以防止不銹鋼真空球磨罐體過熱。