[發明專利]一種銅基?石墨正梯度復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610078057.2
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105648259B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 吳海華;柳寧;董小陽;吳朝;葉喜蔥
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C9/00;B22D19/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 蔣悅

1.一種銅基-石墨正梯度復合材料，其特征在于，所述的銅基-石墨正梯度復合材料由銅合金和具有正梯度結構特征的三維多孔石墨骨架復合而成，所述的銅合金由Cu、WC、Sn組成，各金屬組元的純度均大于99.5%，其中WC占銅的質量分數為1.0-2.0%，Sn占銅的質量分數為0.5-1.0%，余為Cu，所述的多孔石墨骨架上包覆有厚度為0.01-0.5mm過渡層組織，該過渡層為釬料NiCrPCu合金與C、Cu在高溫下形成的化合物，其制備方法，包括如下步驟：

步驟一：采取選擇性激光燒結成形技術燒結石墨與酚醛樹脂的混合物，制備具有正梯度結構特征的三維多孔石墨骨架坯體；

步驟二：將步驟一獲得的三維多孔石墨骨架坯體置于高溫碳化爐內，在氮氣或氬氣氣氛保護中進行碳化處理，先由室溫加熱到200℃時，升溫速度為60℃/h；再以較慢的升溫速度30℃/h升溫到600℃；然后再以50℃/h升溫到800℃；在800℃保溫1h；最后自然冷卻到室溫，獲得多孔石墨骨架；

步驟三：將多孔石墨骨架浸漬于NiCrPCu釬料高溫溶液中，在950℃-1000℃條件下保溫5-30min，得到在多孔石墨骨架表面包覆過渡層組織；

步驟四：采取鑄造方式將銅合金溶液澆注多孔石墨骨架中，獲得所需的銅基-石墨正梯度復合材料。

2.權利要求1所述的銅基-石墨正梯度復合材料，其特征在于，所述的具有正梯度結構特征的三維多孔石墨骨架是指由表及里石墨含量呈線性降低，其線性變化范圍為0.1~10%；由表及里在復合材料任意截面上石墨分布相對均勻。

3.權利要求1所述的銅基-石墨正梯度復合材料，其特征在于，步驟一中，所述的酚醛樹脂質量分數占石墨與酚醛樹脂混合物的25-50%，余為石墨粉末；所述的酚醛樹脂粒度為500目以上，所述的石墨粒度為150-500目。