[發明專利]一種碳納米管增強銅基復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201711473777.X
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108118174B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 張福勤;武世文;趙煒康;夏莉紅;朱學宏
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C9/00;C22C26/00
• 代理公司: 43114 長沙市融智專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 魏娟

1.一種碳納米管增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)將含MWCNTs的懸濁液噴涂在銅箔上，烘干，獲得表面含MWCNTs的銅箔A，控制MWCNTs在銅箔A中的質量分數為0.2～1.0％；

(2)將銅箔A層疊層組裝，置于SPS爐內于真空氣氛下燒結成型，控制燒結溫度為800～900℃、燒結壓力為20～25Mpa、保溫時間為5～10min，燒結完成后冷卻，獲得MWCNTs/Cu復合材料預制件；所述銅箔A層疊層組裝所用的層數為50～80層；

(3)將MWCNTs/Cu復合材料預制件進行多道次冷軋和退火處理，即得碳納米管增強銅基復合材料，所述道次壓下量＜50％、總壓下量＞90％、道次間退火工藝為500～600℃×10min。

2.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述的MWCNTs長度為10～30μm、管徑為＜8nm。

3.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述MWCNTs先經純化處理，其純化過程為：置于7.0M的濃硝酸中，在120℃下攪拌加熱回流4～5h，稀釋、抽濾、干燥后即獲得純化的MWCNTs。

4.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述懸濁液的形成過程為將MWCNTs置于無水乙醇中，在超聲波輔助下處理，超聲時間為2h。

5.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述銅箔的厚度為50μm，直徑為40mm的，所述銅箔的原料為紫銅。

6.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，控制MWCNTs在銅箔A中的質量分數為0.2～0.8％。

7.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述燒結溫度為850～900℃，

步驟(2)中，燒結過程中的升溫速率為40～50℃/min。

8.根據權利要求1所述的一種碳納米管增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述多道次冷軋和退火處理的次數為5次，所述道次總壓下量為92％～95％。

9.根據權利要求1-8任意一項所述的一種碳納米管增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)所得碳納米管增強銅基復合材料的相對密度為94.3％～98.6％，電阻率為0.212(μΩ·m)～0.0281(μΩ·m)，硬度為64HV～73.5HV。