[發明專利]一種利用微波制備碳納米管增強銅基復合材料的方法

有效

• 申請號: 201710475039.2
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107385269B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 鮑瑞;劉亮;易健宏
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/05;B22F3/105
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用微波制備碳納米管增強銅基復合材料的方法，其特征在于，具體步驟如下：

（1）CNTs的預處理：配制硝酸和硫酸的混合酸液，將混合酸液加入到CNTs中并在溫度為60~80℃條件下熱處理2~12h，洗滌、干燥即得酸化預處理的CNTs；

（2）CNTs/水凝膠的制備：將步驟（1）所得酸化預處理的CNTs均勻分散到去離子水中即得CNTs水溶液A；在溫度為70~90℃條件下，將誘導銅粉均勻分散到水凝膠水溶液中得到溶液B；在攪拌條件下，將CNTs水溶液A勻速加入到溶液B中并混合均勻得到CNTs/水凝膠；其中水凝膠水溶液為明膠水溶液、羧甲基纖維素鈉水溶液、聚乙烯醇水溶液、聚乙二醇水溶液的一種或多種；

（3）Cu-CNTs/凝膠多孔結構骨架的制備：將銅錠固定在模具中，將步驟（2）所得CNTs/水凝膠加入到模具內，將模具置于溫度為-20~-3℃條件下冷凍6~12 h，凍干處理即得Cu-CNTs/凝膠多孔結構骨架；

（4）微波加熱熔滲：在氬氣氛圍、微波加熱條件下，將步驟（3）所得Cu-CNTs/凝膠多孔結構骨架加熱至溫度為300~500℃并保溫1~3 h，繼續加熱至溫度為1200~1400℃并保溫10~30min，冷卻即得CNTs/Cu復合材料燒結坯，然后打磨、冷軋處理即得碳納米管增強銅基復合材料。

2.根據權利要求1所述利用微波制備碳納米管增強銅基復合材料的方法，其特征在于：步驟（1）中CNTs為未處理和/或經表面處理碳納米管。

3.根據權利要求1所述利用微波制備碳納米管增強銅基復合材料的方法，其特征在于：CNTs為單壁碳納米管、雙壁碳納米管、多壁碳納米管的一種或任意比多種。

4.根據權利要求1所述利用微波制備碳納米管增強銅基復合材料的方法，其特征在于：步驟（1）中硝酸與硫酸的體積比為(3:1)~(1:3)。

5.根據權利要求1所述利用微波制備碳納米管增強銅基復合材料的方法，其特征在于：步驟（2）中CNTs水溶液A中CNTs的質量分數為0.1~5.0%，水凝膠溶液中水凝膠的質量分數為5~30%，溶液B中誘導銅粉的濃度為10~100 g/L，CNTs水溶液A與溶液B的體積比為(1:1)~(1:5)。

6.根據權利要求1所述利用微波制備碳納米管增強銅基復合材料的方法，其特征在于：步驟（3）凍干處理為超臨界干燥法、超臨界萃取法或真空冷凝干燥法。

7.根據權利要求1所述利用微波制備碳納米管增強銅基復合材料的方法，其特征在于：步驟（4）中微波頻率為300MHz~300GHz，微波源輸出功率為0.3~2.6kW。