[發(fā)明專利]一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410066469.5 | 申請日： | 2014-02-26 |
| 公開（公告）號： | CN103773985A | 公開（公告）日： | 2014-05-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 亓鈞雷;張?zhí)扃?/a>;張麗霞;曹健;馮吉才 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工業(yè)大學 |
| 主分類號： | C22C1/04 | 分類號： | C22C1/04;C22C1/10;C22C9/00;B22F9/12;B22F9/30 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109 | 代理人： | 侯靜 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高效 原位 制備 石墨 增強 復合材料 方法 | ||
1.一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法，其特征在于一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法是按照以下步驟進行的：
一、將銅粉置于等離子體增強化學氣相沉積真空裝置中，抽真空至壓強為5Pa以下，以氣體流量為18sccm～22sccm通入氫氣，調(diào)節(jié)抽真空速度將等離子體增強化學氣相沉積真空裝置中壓強控制為190Pa～210Pa，并在壓強為190Pa～210Pa和氫氣氣氛下40min內(nèi)將溫度升溫至為500℃～700℃，并在溫度為500℃～700℃下退火保溫25min～35min；
二、通入氬氣和碳源氣體，調(diào)節(jié)氫氣的氣體流量為40sccm、氬氣氣體流量為80sccm、碳源氣體的氣體流量為1sccm～8sccm，并調(diào)節(jié)抽真空速度將等離子體增強化學氣相沉積真空裝置中壓強控制為800Pa～1000Pa，然后在沉積系統(tǒng)射頻電源頻率為13.56MHz、射頻功率為190W～210W、壓強為800Pa～1000Pa和溫度為500℃～700℃條件下進行沉積，沉積時間為10s～300s，沉積結(jié)束后，關(guān)閉射頻電源和加熱電源，停止通入碳源氣體，繼續(xù)以氫氣的氣體流量為40sccm、氬氣氣體流量為80sccm通入氫氣和氬氣，并調(diào)節(jié)抽真空速度將等離子體增強化學氣相沉積真空裝置中壓強控制為150Pa～200Pa，在壓強為150Pa～200Pa和氫氣及氬氣氣氛下從溫度為500℃～700℃冷卻至室溫，即得到石墨烯/銅復合粉末；
三、在室溫及壓力為400MPa～600MPa下，將石墨烯/銅復合粉末進行初壓成塊體，然后在溫度為900℃～1000℃下，將塊體燒結(jié)2h～3h，最后在室溫及壓力為1000MPa～1200MPa下，將燒結(jié)后的塊體進行復壓，即可得到石墨烯增強銅基復合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法，其特征在于步驟一中所述的銅粉純度為99%～99.99%，顆粒直徑為100nm～100μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法，其特征在于步驟二中所述的碳源氣體為甲烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法，其特征在于步驟一中調(diào)節(jié)抽真空速度將等離子體增強化學氣相沉積真空裝置中壓強控制為200Pa，并在壓強200Pa和氫氣氣氛下40min內(nèi)將溫度升溫至為500℃，并在溫度為500℃下退火保溫處理30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法，其特征在于步驟一中調(diào)節(jié)抽真空速度將等離子體增強化學氣相沉積真空裝置中壓強控制為200Pa，并在壓強200Pa和氫氣氣氛下40min內(nèi)將溫度升溫至為600℃，并在溫度為600℃下退火保溫處理30min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法，其特征在于步驟一中調(diào)節(jié)抽真空速度將等離子體增強化學氣相沉積真空裝置中壓強控制為200Pa，并在壓強200Pa和氫氣氣氛下40min內(nèi)將溫度升溫至為700℃，并在溫度為700℃下退火保溫處理30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法，其特征在于步驟二中通入氬氣和碳源氣體，調(diào)節(jié)氫氣的氣體流量為40sccm、氬氣氣體流量為80sccm、碳源氣體的氣體流量為2sccm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法，其特征在于步驟二中通入氬氣和碳源氣體，調(diào)節(jié)氫氣的氣體流量為40sccm、氬氣氣體流量為80sccm、碳源氣體的氣體流量為8sccm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效原位制備石墨烯增強銅基復合材料的方法，其特征在于步驟三中在室溫及壓力為500MPa下，將石墨烯/銅復合粉末進行初壓成塊體，然后在溫度為950℃下，將塊體燒結(jié)2h，最后在室溫及壓力為1100MPa下，將燒結(jié)后的塊體進行復壓，即可得到石墨烯增強銅基復合材料。
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