[發明專利]一種負載銅的石墨烯增強銅基復合材料及制備方法

在審

• 申請號: 201810359568.0
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108624775A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 王獻輝;楊潔;張會;王良子
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;B22F1/02;C22C1/05;B22F3/14
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

1.一種負載銅的石墨烯增強銅基復合材料，其特征在于，按質量百分比由以下組分組成：Cu 97-99.9％、負載銅的石墨烯0.1-3％，以上各組分質量百分比之和為100％，所述負載銅的石墨烯中銅元素的質量占比為24.02％-28.22％。

2.一種如權利要求1所述的負載銅石墨烯增強的銅基復合材料的制備方法，其特征在于，具體操作步驟如下：

步驟1，按照質量百分比分別稱取如下材料：氧化石墨烯15-30％，硝酸銅70-85％，以上組分質量百分比之和為100％；

步驟2，將所述氧化石墨烯添加至去離子水中，攪拌30min后繼續超聲分散90min，制得氧化石墨烯溶液；

步驟3，將所述硝酸銅溶于酒精溶液中，即得到硝酸銅溶液；

步驟4，將所述硝酸銅溶液逐滴加入到所述氧化石墨烯溶液中，滴加過程同時進行攪拌，待滴加結束后繼續攪拌30min，再進行超聲處理60min，即得混合溶液；

步驟5，配制2mol/L氫氧化鈉溶液，使用氫氧化鈉溶液將所述混合溶液pH值調節至9-11，得到調節溶液，隨后在調節溶液中逐滴加入水合肼，再轉移至90℃水浴鍋中保溫2-4h，保溫過程中進行磁力攪拌，保溫結束后取出，自然冷卻至室溫，然后用吸管吸掉上層清液，對剩余絮狀物首先使用酒精和去離子水洗滌，再進行離心處理，得到固體產物；

步驟6，將所述固體產物進行冷凍干燥，即得負載銅粒子的石墨烯粉末；

步驟7，按照質量百分比分別稱取負載銅粒子的石墨烯粉末0.1-3％，銅粉97-99.9％，以上組分質量百分比之和為100％；

步驟8，將步驟7稱取的負載銅粒子的石墨烯粉末和銅粉混合后溶于丙酮中，超聲處理30min后在60-80℃下進行磁力攪拌直至丙酮完全蒸發，得到復合粉體；

步驟9，將所述復合粉體進行機械混粉，混粉時間2-8h，將混粉后的復合粉體壓制成塊后置入燒結爐中進行熱壓燒結，升溫至600-900℃后保溫2-3h，最終得到負載銅石墨烯增強的銅基復合材料，所述負載銅石墨烯增強的銅基復合材料按質量百分比由以下組分組成：Cu 97-99.9％、負載銅的石墨烯0.1-3％，以上各組分質量百分比之和為100％，所述負載銅的石墨烯中銅元素的質量占比為24.02％-28.22％。

3.根據權利要求1所述的一種負載銅的石墨烯增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3所述的酒精溶液質量濃度為99.7％，所述硝酸銅與酒精溶液質量比為1:15-35。

4.根據權利要求1所述的一種負載銅的石墨烯增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟5中所述水合肼質量濃度為85％，所述水合肼與調節溶液的質量比為1:10-28。

5.根據權利要求1所述的一種負載銅的石墨烯增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟6所述的冷凍干燥的溫度為-55℃，時間為9-14h。

6.根據權利要求1所述的一種負載銅的石墨烯增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟8所述負載銅粒子的石墨烯粉末和銅粉的總質量與丙酮質量比為1:8-14。

7.根據權利要求1所述的一種負載銅的石墨烯增強銅基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟9所述燒結壓強為20-50MPa。