[發(fā)明專利]一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110660294.0
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113373338A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 修子揚;楊文澍;柳萌;武高輝;陳國欽;張強;芶華松
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C9/00;B22F9/04;B22F3/105;B22F3/18
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法是按以下步驟進行：

一、原料稱取：按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取0.1％～5％多層石墨烯納米片和95％～99.9％的銅金屬粉末作為原料；所述銅金屬粉末的粒徑尺寸為1～15μm；

二、球磨混合：將原料和助磨碳源裝入球磨罐中，球磨罐中球料比為(2～20):1，以100～400rpm的轉(zhuǎn)速球磨2～15h，得到混合物料；所述原料與助磨碳源的質(zhì)量比為1:(0.05～0.5)；所述助磨碳源為聚乙二醇、蔗糖或葡萄糖；

三、預(yù)壓與等離子燒結(jié)制備復(fù)合材料：將混合物料裝入石墨模具中，置于壓力機臺面上，以加壓速度為0.1～30mm/min預(yù)壓至2～50MPa，在壓力為2～50MPa的條件下保壓3～20min沒得到預(yù)壓后的混合體；將預(yù)壓后的混合體帶模具轉(zhuǎn)移至等離子燒結(jié)加熱爐中，在保護氣氛下，在10～60min內(nèi)加熱至800℃～1100℃，在溫度為800℃～1100℃的條件下保溫2～30min；隨爐冷卻至室溫后脫模，得到石墨烯增強銅基復(fù)合材料；

四、塑性變形：將石墨烯增強銅基復(fù)合材料在400～900℃的軋制溫度下，沿著xyz不同方向，以1％～20％的不同壓下量，軋制成厚度為0.8mm的薄板。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取0.3％多層石墨烯納米片和99.7％的銅金屬粉末作為原料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取1％多層石墨烯納米片和99％的銅金屬粉末作為原料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取2％多層石墨烯納米片和98％的銅金屬粉末作為原料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中球磨罐中球料比為20:1，以200rpm的轉(zhuǎn)速球磨5h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中球磨罐中球料比為5:1，以300rpm的轉(zhuǎn)速球磨5h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中球磨罐中球料比為5:1，以400rpm的轉(zhuǎn)速球磨5h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟三中在溫度為1000℃的條件下保溫5min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟三中在溫度為1040℃的條件下保溫10min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱性能的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中將石墨烯增強銅基復(fù)合材料在700℃的軋制溫度下，沿著xyz不同方向，以3％的不同壓下量。