[發(fā)明專利]Cu-W含石墨烯復(fù)合材料的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210033385.6 | 申請日： | 2022-01-12 |
| 公開（公告）號： | CN114713821A | 公開（公告）日： | 2022-07-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鄧楠;張喬;陳錚;肖鵬;鄒軍濤;梁淑華;祝志祥;丁一 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安理工大學(xué) |
| 主分類號： | B22F1/17 | 分類號： | B22F1/17;B22F1/16;C25D15/00;C25D3/38;C25D5/18;C22C1/05;B22F3/02;B22F3/10;B22F3/14;B22F3/105 |
| 代理公司： | 西安弘理專利事務(wù)所 61214 | 代理人： | 弓長 |
| 地址： | 710048 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | cu 石墨 復(fù)合材料 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了Cu?W含石墨烯復(fù)合材料的制備方法，具體過程為：采用間歇式電沉積法制備W@Cu石墨烯核?殼粉體，再將W@Cu石墨烯核?殼粉體進(jìn)行冷壓成型、燒結(jié)，得到Cu?W石墨烯復(fù)合材料，或者將W@Cu石墨烯核?殼粉體進(jìn)行熱壓燒結(jié)，得到Cu?W石墨烯復(fù)合材料。本發(fā)明方法有望解決石墨烯的加入對Cu?W復(fù)合材料的鎢骨架強(qiáng)度和導(dǎo)電性能之間產(chǎn)生此消彼長影響，且該方法制備復(fù)合材料的成本低，復(fù)合材料抗電弧燒蝕性能好。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金屬基復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及Cu-W含石墨烯復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)
真空開關(guān)電器具有體積小、無污染、性能好、無需經(jīng)常維修和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，可作為中高壓電網(wǎng)和電氣化鐵路的主導(dǎo)開關(guān)電器。然而，沒有滅弧氣體的存在，這對作為核心部件的Cu-W觸頭材料的抗電弧燒蝕性能提出更高的要求。
添加第三組元例如，高熔點(diǎn)的碳化物和低電子逸出功的稀土元素及其氧化物，可在復(fù)合材料中彌散增強(qiáng)W骨架強(qiáng)度和分散電弧。然而，第三組元的加入會阻礙電子運(yùn)動和增加聲子的散射，降低材料的電導(dǎo)率，使熱量不能及時轉(zhuǎn)移，加速復(fù)合材料的燒蝕速率。石墨烯由于具有優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱和力學(xué)性能常作為增強(qiáng)相提高金屬基復(fù)合材料的綜合性能，然而石墨烯的加入往往會造成Cu-W復(fù)合材料W骨架強(qiáng)度和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能之間產(chǎn)生此消彼長的影響，這極大地限制了石墨烯本征優(yōu)異特性的發(fā)揮。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供Cu-W含石墨烯復(fù)合材料的制備方法，解決石墨烯的加入對Cu-W復(fù)合材料W骨架強(qiáng)度和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能之間產(chǎn)生影響的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，Cu-W含石墨烯復(fù)合材料的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：
步驟1，制備W@Cu石墨烯核-殼粉體；
步驟2，將步驟1制備的W@Cu石墨烯核-殼粉體進(jìn)行燒結(jié)，得到Cu-W石墨烯復(fù)合材料。
本發(fā)明的特征還在于，
步驟1的具體過程為：
步驟1.1，將W粉均勻的放置在電沉積裝置的陰極板上，向電沉積裝置中裝滿電鍍液；
步驟1.2，將氧化石墨烯置于去離子水中分散均勻，得到均勻分散液，將均勻分散液加入電鍍液中，得到復(fù)合電鍍液；
步驟1.3，導(dǎo)通脈沖電源進(jìn)行間歇式電沉積，電沉積結(jié)束后將產(chǎn)物用去離子水和酒精清洗干凈，放入真空干燥箱烘干，得到W@Cu 石墨烯核-殼粉體。
步驟1.1中，電鍍液通過CuSO4的濃度為30～40g/mL、H2SO4 的濃度為70～90mL/L，在去離子水中均勻混合得到。
步驟1.2中，W粉與氧化石墨烯的質(zhì)量比為1:0.02～0.2，氧化石墨烯與去離子水的質(zhì)量體積比為0.1～1mg/ml。
步驟1.3中，間歇式電沉積的參數(shù)為：電流密度為1～7A/dm2，電沉積時間為10～45min，脈沖寬度為60～200s。
步驟2的具體過程為：
步驟2.1，將步驟1制備的W@Cu石墨烯核-殼粉體進(jìn)行冷壓預(yù)成型，得到W@Cu石墨烯生坯；
步驟2.2，對步驟2.1得到W@Cu石墨烯生坯進(jìn)行燒結(jié)，得到 Cu-W/石墨烯復(fù)合材料。
步驟2.1中，冷壓壓力為100～500MPa；步驟2.2中，燒結(jié)采用氣氛管式爐，燒結(jié)溫度為1300～1400℃，燒結(jié)時間為100～120min。
步驟2的具體過程為：將步驟1制備的W@Cu石墨烯核-殼粉體進(jìn)行熱壓燒結(jié)，得到Cu-W石墨烯復(fù)合材料。
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