[發明專利]一種帶有抗氧化防護層的銅材及其制造方法

有效

• 申請號: 201310001648.6
• 申請日: 2013-01-05
• 公開（公告）號: CN103072333A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 麻華麗;張友林;丁佩;陳會凡;陳戰勝;任遠;曾凡光
• 申請（專利權）人: 鄭州航空工業管理學院
• 主分類號: B32B15/04
• 分類號: B32B15/04;B32B15/20;B32B9/00;C23C16/26
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳;崔衛琴

技術領域

本發明涉及材料領域中的銅材，尤其涉及一種帶有抗氧化防護層的銅材及其制造方法。

背景技術

銅是人類最早發現的古老金屬之一，早在數千年前人類就開始使用銅，以純銅或銅合金制成的各種形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等統稱銅材。銅材具有許多優異的物理化學特性，例如其熱導率和電導率都很高，化學穩定性強，抗拉強度大，易熔接，具抗蝕性、可塑性、延展性等，銅材這些優異的特性使其被廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業、國防工業等領域，深深地滲入了生產和生活的各個方面。?

銅具有較低的電阻率，因此，銅在電氣、電子工業中應用最廣，但是銅在空氣和室溫下易氧化，尤其在高溫環境下銅表面更易氧化或腐蝕，使得銅材的導電、導熱能力降低，這是造成銅材在高溫環境下作為電極不能持久耐用的關鍵因素，也是造成電子器件中銅膜失效的一個重要因素。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶有抗氧化防護層的銅材及其制造方法，能夠大大提高現有銅材的抗氧化或抗腐蝕的能力。

本發明采用下述技術方案：一種帶有抗氧化防護層的銅材，包括銅材基底，所述的銅材基底周圍包覆有抗氧化的石墨烯薄膜防護層。

一種帶有抗氧化防護層的銅材的制造方法，包括以下步驟：

（1）、銅材清洗：先將銅材放入由無水酒精和純丙酮按1:1的體積比組成的混合溶液中超聲清洗15分鐘，然后用去離子水超聲清洗5分鐘，取出干燥后，放入濃度為5%的稀鹽酸溶液中浸泡5小時，取出后用去離子水清洗后進入步驟（2）；

（2）、在銅材表面制備石墨烯薄膜防護層。

所述的步驟（2）中制備石墨烯薄膜防護層的具體步驟為：將清洗后的銅材放入單溫區生長爐中，當生長爐開始加熱時，生長爐中通保護氣予以保護，當生長爐內溫度升至600℃時，在保持保護氣的同時開始向生長爐中通還原氣體，當溫度繼續升至1000℃時恒溫10分鐘，在保持保護氣和還原氣的情況下，然后通入甲烷，生長開始，生長時間為2分鐘，生長結束后立即斷電降溫，切斷甲烷氣體，當溫度降到600℃時切斷還原氣體，而持續通保護氣體；當溫度再降至300℃時切斷保護氣，直到降至室溫時，打開生長爐，取出樣品，完成制作。

本發明的目的是提供一種帶有抗氧化防護層的銅材及其制造方法,?利用CVD法在銅材表面制備石墨烯薄膜防護層，銅材表面被抗氧化的石墨烯薄膜防護層所包覆，在不影響銅材自身的導電導熱性能情況下，能夠大大提高現有銅材的抗氧化或抗腐蝕的能力，能夠延長銅材的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明的帶有抗氧化防護層的銅材的剖視結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明一種帶有抗氧化防護層的銅材，包括銅材基底1，所述的銅材基底1周圍包覆有抗氧化的石墨烯薄膜防護層2，抗氧化的石墨烯薄膜防護層2可以大大提高現有銅材的抗氧化或抗腐蝕的能力。

制造上述帶有抗氧化防護層的銅材的方法，包括以下步驟：

（1）、銅材清洗：先將銅材放入由無水酒精和純丙酮按1:1的體積比組成的混合溶液中超聲清洗15分鐘，然后用去離子水超聲清洗5分鐘，取出干燥后，放入濃度為5%的稀鹽酸溶液中浸泡5小時，取出后用去離子水清洗后進入步驟（2）；

（2）、在銅材表面制備石墨烯薄膜防護層：將清洗后的銅材放入單溫區生長爐中，當生長爐開始加熱時，生長爐中通保護氣予以保護，當生長爐內溫度升至600℃時，在保持保護氣的同時開始向生長爐中通還原氣體，當溫度繼續升至1000℃時恒溫10分鐘，在保持保護氣和還原氣的情況下，然后通入甲烷，生長開始，生長時間為2分鐘，生長結束后立即斷電降溫，切斷甲烷氣體，當溫度降到600℃時切斷還原氣體，而持續通保護氣體；當溫度再降至300℃時切斷保護氣，直到降至室溫時，打開生長爐，取出樣品，完成制作。