[發(fā)明專利]一種石墨烯/銅電接觸材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810343832.1
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN110391035B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設計）人: 林正得;戴丹;江南;侯寶森;李雙藝;褚伍波
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B1/04;H01B5/00;H01B13/00;B22F1/16;B22F1/142
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;徐迅

1.一種石墨烯/銅電接觸材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1)將銅粉加入到流化床中；

2)將氣相碳源經所述流化床的甲烷裂解裝置分解為碳氫原子后通入所述流化床中；所述氣相碳源選自下組：甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、丙炔、或其組合；所述氣相碳源的裂解溫度為800-1200℃；

3)通入流化氣到所述流化床中以流化銅粉；所述流化氣選自下組：氫氣、氬氣、氮氣、氦氣、氪氣、或其組合；

4)在步驟2)所述碳氫原子和步驟3)所述流化氣的作用下，熱處理所述流化床中的經流化的銅粉，得到石墨烯/銅粉體材料；

在步驟4)中，所述熱處理的處理溫度為500-1000℃；

在步驟4)之后還包括步驟：

4’)繼續(xù)通入流化氣，并停止通入所述碳氫原子，并停止加熱所述流化床以使流化床的溫度快速降低到室溫，制得所述石墨烯/銅粉體材料；

5)燒結處理所述石墨烯/銅粉體材料，得到石墨烯/銅電接觸材料。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟4)中，所述熱處理的處理溫度為550-900℃。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟4)中，所述熱處理在所述處理溫度下的處理時間為0.1-3小時。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟4)中，所述熱處理的處理溫度為600-800℃。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨烯/銅粉體材料具有下組特征：

1)所述石墨烯/銅粉體材料的粒徑為5nm－500μm；

2)所述石墨烯/銅粉體材料包含作為核心的銅粉和全包覆于所述銅粉表面的石墨烯包覆層；

3)所述石墨烯/銅粉體材料的電導率為純銅粉體材料電導率的94％-99.9％；

4)所述石墨烯/銅粉體材料的熱導率為純銅粉體材料熱導率的94％-99.9％；

5)所述石墨烯/銅粉體材料的抗氧化性能是純銅的抗氧化性能的3倍。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟5)中，所述燒結處理的處理溫度為800-1100℃。

7.一種石墨烯/銅電接觸材料，其特征在于，所述電接觸材料是采用權利要求1所述的方法制備的。

8.如權利要求7所述的電接觸材料，其特征在于，所述電接觸材料具有下組特征：

1)所述電接觸材料的電導率為50MS/m－58MS/m；

2)所述電接觸材料的熱導率為360W/mK－400W/mK；

3)所述電接觸材料的摩擦系數為0.01-0.2；

4)所述電接觸材料的抗拉強度為200-500MPa；

5)所述電接觸材料在磨損條件下200℃氧化24小時后，所述石墨烯/銅電接觸材料的接觸電阻為銅塊的接觸電阻的50％。