[發明專利]石墨烯-金屬復合料的制備方法

有效

• 申請號: 201911045950.5
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110923662B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 侯星云
• 申請（專利權）人: 北京碳垣新材料科技有限公司
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C23C16/56;B22F9/04;B22F1/02;B22F3/02
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 董李欣

1.一種石墨烯-金屬復合粉末材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.將金屬粉末和多層石墨烯粉末采用球磨方法進行混合分散；

b.將分散后的混合粉末常溫送入化學氣相沉積設備中，設置生長條件，進行石墨烯在金屬粉末表面的原位生長，生長完畢后，設置冷卻條件，冷卻至室溫取出；其中，原位生長條件包括：封閉爐管；抽出爐內殘留空氣后通入定量的氫氣和氬氣；在室溫下開始勻速升溫至生長溫度，然后在該溫度下保溫，并適時進行翻滾攪拌均勻，進行原位生長；冷卻條件包括通過勻速或分梯度的方式進行降溫；

c.將取出的原位生長復合粉料再與多層石墨烯粉末采用球磨方法進行混合分散，得混合料；

d.將步驟c獲得的混合料在常溫下再次送入化學氣相沉積設備，并保持步驟b所述生長條件和冷卻條件再次進行石墨烯的原位生長，并取出；

e.重復操作步驟c和步驟d 2-10次，得到石墨烯-金屬粉末復合材料。

2.如權利要求1所述的復合粉末材料制備方法，其特征在于，

步驟b中：生長溫度為1000-1080℃ ，通入的氬氣流量100-1000sccm，通入氫氣流量為10-100sccm，升溫時長為40-50min，保溫時長為60-180min。

3.如權利要求1所述的復合粉末材料制備方法，其特征在于，勻速降溫的時長為50-100min；分梯度降溫包括第一降溫階段、保溫階段和第二降溫階段，其中第一降溫階段的時長為25-50min，保溫階段的時長為60-90min，第二降溫階段的時長為50-100min。

4.如權利要求1所述的復合粉末材料制備方法，其特征在于，

步驟a中，金屬粉末的粒徑為5-100微米；所述制備方法中，加入的多層石墨烯粉末總量在混合的粉末總量中的體積占比為0.05-10.0%。

5.如權利要求1所述的復合粉末材料制備方法，其特征在于，所述金屬粉末為銅、鈷、鈦、鎳、銅合金、鈷合金、鈦合金和鎳合金中的一種或多種。

6.一種石墨烯-金屬復合材料坯料制備方法，其特征在于，坯料以權利要求1-5任意一項所述的方法獲得的復合粉末材料為原料，經冷壓實后獲得。

7.如權利要求6所述的復合材料坯料制備方法，其特征在于，

所述冷壓實的單位壓力為100-500MPa。

8.一種采用權利要求6或7的制備方法獲得的石墨烯-金屬復合材料坯料。

9.一種石墨烯-金屬復合材料，其特征在于，復合材料采用權利要求1-5任意一項所述的方法獲得的復合粉末材料經過加工方法獲得；或者采用權利要求8的坯料經過加工獲得。