[發明專利]一種石墨烯/銅鈮多芯復合線材的制備方法

有效

• 申請號: 201710792471.4
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107578859B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 王鵬飛;梁明;賈佳林;金利華;徐曉燕;段穎;李成山;張平祥
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種石墨烯/銅鈮多芯復合線材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將銅屑和鈮粉混合均勻后進行高能球磨，得到細化粉末；所述銅屑和鈮粉的質量之比為1:1；所述鈮粉的純度為99.99％；

步驟二、將步驟一中得到的細化粉末裝入第一無氧銅管中，然后將第一無氧銅管的兩端進行密封，得到裝管復合體；所述細化粉末的裝入量為裝管復合體質量的10％～60％；

步驟三、將步驟二中得到的裝管復合體進行多道次第一拉拔，然后進行熱處理；所述第一拉拔的道次加工率小于10％；

步驟四、將步驟三中熱處理后的裝管復合體進行多道次第二拉拔，得到單芯復合線材；所述第二拉拔的道次加工率小于15％；

步驟五、將步驟四中得到的單芯復合線材進行一次復合成型，制成7芯復合線材；所述一次復合成型采用集束拉拔法，所述集束拉拔法的具體過程為：

步驟501、將單芯復合線材依次進行定尺、剪切、矯直和酸洗處理；

步驟502、將7根步驟501中經酸洗處理后的單芯復合線材集束組裝入第二無氧銅管中，然后進行熱處理，得到銅管復合體；

步驟503、將步驟502中得到的銅管復合體進行多道次第三拉拔，得到7芯復合線材；所述第三拉拔的道次加工率小于21％；

步驟六、將步驟五中得到的7芯復合線材進行二次復合成型，制成7²芯復合線材；所述二次復合成型采用的方法與步驟五中所述的集束拉拔法相同；

步驟七、將步驟六中得到的7²芯復合線材進行三次復合成型，制成7³芯復合線材；所述三次復合成型采用的方法與步驟五中所述的集束拉拔法相同；

步驟八、將步驟七中得到的7³芯復合線材制成石墨烯/銅鈮復合線材，具體過程為：

步驟801、將石墨烯熔融液均勻涂覆在鈮管的外壁上，凝固后得到石墨烯-鈮管；所述石墨烯-鈮管外壁上的石墨烯厚度小于1mm；

步驟802、將7³芯復合線材裝入到石墨烯-鈮管中，得到復合管體；

步驟803、將步驟802中得到的復合管體裝入第三無氧銅管中，依次進行熱處理和多道次第四拉拔，得到石墨烯/銅鈮復合線材；所述第四拉拔的道次加工率小于15％；

步驟九、將步驟八中得到的石墨烯/銅鈮復合線材制成石墨烯/銅鈮多芯復合線材，具體過程為：

步驟901、將石墨烯/銅鈮復合線材依次進行截斷、矯直、酸洗和干燥處理；

步驟902、取19根步驟901中干燥處理后的石墨烯/銅鈮復合線材裝入第四無氧銅管中，然后用銅插棒填充第四無氧銅管中石墨烯/銅鈮復合線材之間的空隙，再對填充后的第四無氧銅管的兩端進行真空電子束封焊；

步驟903、將真空電子束封焊后的第四無氧銅管依次進行熱擠壓和多道次第五拉拔，得到石墨烯/銅鈮多芯復合線材；所述第五拉拔的道次加工率小于12％。

2.根據權利要求1所述的一種石墨烯/銅鈮多芯復合線材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述高能球磨的時間為20h～40h。

3.根據權利要求1所述的一種石墨烯/銅鈮多芯復合線材的制備方法，其特征在于，步驟三、步驟502和步驟803中所述熱處理的溫度均為800℃～1000℃，時間均為60h。

4.根據權利要求1所述的一種石墨烯/銅鈮多芯復合線材的制備方法，其特征在于，步驟四中所述單芯復合線材、步驟五中所述7芯復合線材、步驟六中所述7²芯復合線材、步驟七中所述7³芯復合線材和步驟八中所述石墨烯/銅鈮復合線材的橫截面形狀均為正六邊形；所述正六邊形的對邊距均為2.5mm～2.7mm。

5.根據權利要求1所述的一種石墨烯/銅鈮多芯復合線材的制備方法，其特征在于，步驟903中所述熱擠壓的溫度為600℃～700℃，保溫時間為2h～6h，擠壓比為10～42。