[發(fā)明專(zhuān)利]一種石墨烯?銅復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610393010.5
• 申請(qǐng)日: 2016-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105908007B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鈺;李萌啟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C22C9/00
• 分類(lèi)號(hào): C22C9/00;C22C32/00;B22F3/14
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,侯桂麗

1.一種石墨烯-銅復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

將石墨烯粉體、MAX相陶瓷粉體和銅粉混合均勻后，進(jìn)行熱壓燒結(jié)，得到石墨烯-銅復(fù)合材料；

所述石墨烯粉體、MAX相陶瓷粉體和銅粉的混合質(zhì)量百分比為：

石墨烯粉體0.01～5wt.％、MAX相陶瓷粉體0.1～10wt.％和銅粉85～99.89wt.％。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述MAX相陶瓷粉體選自Ti₂AlC粉、Ti₃AlC₂粉、Ti₃SiC₂粉、Ti₂SnC粉或Cr₂AlC粉中的任意1種或至少2種的組合。

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述MAX相陶瓷粉體選自Ti₂AlC陶瓷。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述石墨烯粉體的片徑為0.3～3μm。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述銅粉的粒徑為10～60μm。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述MAX粉體的粒經(jīng)為0.3～15μm。

7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述石墨烯粉體通過(guò)如下步驟制備得到：

(1)以導(dǎo)電石墨紙為陽(yáng)極，電化學(xué)插層法剝落陽(yáng)極；

(2)去除步驟(1)得到的陽(yáng)極剝落產(chǎn)物中的電解質(zhì)殘留，得到插層石墨，之后將所述插層石墨在去離子水中進(jìn)行機(jī)械剪切剝離；

(3)將步驟(2)的產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，得到石墨烯粉體。

8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述“電化學(xué)插層法剝落陽(yáng)極”的過(guò)程中，陰極為鎳片。

9.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述“電化學(xué)插層法剝落陽(yáng)極”的過(guò)程中，陰極為與陽(yáng)極等面積的鎳片。

10.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述電化學(xué)插層法剝落陽(yáng)極的過(guò)程中，電極間的電流為0.4～0.6A。

11.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述電化學(xué)插層法剝落陽(yáng)極的過(guò)程中，電極間的電流為0.5A。

12.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述“去除步驟(1)得到的陽(yáng)極剝落產(chǎn)物中的電解質(zhì)殘留”的方法為：將步驟(1)電解后的電解液抽濾，并將濾渣用去離子水洗滌至電解質(zhì)完全去除。

13.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述插層石墨分散在去離子水中的濃度為5～50mg/mL。

14.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述機(jī)械剪切剝離的溫度為7～9℃。

15.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述機(jī)械剪切剝離的溫度為8℃。

16.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述機(jī)械剪切的定子與轉(zhuǎn)子間隙為0.1～0.5mm。

17.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述機(jī)械剪切的定子與轉(zhuǎn)子間隙為0.3mm。

18.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述機(jī)械剪切的剪切轉(zhuǎn)速4000～13000rpm。

19.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述“將石墨烯粉體、MAX相陶瓷粉體和銅粉混合均勻”的方法為球磨。

20.如權(quán)利要求19所述的制備方法，其特征在于，所述球磨的磨料為瑪瑙球。

21.如權(quán)利要求20所述的制備方法，其特征在于，所述瑪瑙球的添加量為200～400g瑪瑙球/100g物料。

22.如權(quán)利要求19所述的制備方法，其特征在于，所述球磨時(shí)間為10～48h。

23.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述“熱壓燒結(jié)”選自加壓升溫?zé)Y(jié)、放電等離子燒結(jié)或熱等靜壓燒結(jié)中的任意1種。