[發明專利]一種三明治結構Cu-石墨復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202211577934.2
• 申請日: 2022-12-09
• 公開（公告）號: CN115782348A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 秦永強;司永健;吳玉程;羅來馬;馬冰;張一帆
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B32B37/00
• 分類號: B32B37/00;C01B32/21;B32B37/10;B32B37/06;B32B38/16
• 代理公司: 宿遷市永泰睿博知識產權代理事務所(普通合伙) 32264
• 代理人: 劉海莉

1.一種三明治結構Cu-石墨層狀復合材料制備方法，其特征在于：具體步驟如下：

(1)粘結劑制備

按一定的質量比向燒杯中分別加入PVB(聚乙烯醇縮丁醛)和無水乙醇，加入磁力轉子，放入磁力攪拌器中在20℃-40℃下攪拌處理至無明顯固態膠狀物后取出靜置直至氣泡完全消失。

(2)石墨漿料制備

取鱗片石墨，以75目篩網進行過篩處理，將過篩后的大片徑石墨倒入含有5％HCl溶液的燒杯中并在60℃下進行超聲以達到清潔效果，反復清洗至液面表層無明顯污垢后取出用無水乙醇清洗，對清洗過的石墨再次進行75目過篩處理，后置于100℃烘箱12h后取出；按步驟(1)中酒精的量向裝有粘結劑的燒杯中加入等質量烘干后的石墨；將燒杯置于磁力攪拌器中攪拌至漿料無大塊團聚。

(3)漿料涂覆

裁取大小合適的銅箔，選用石墨厚度1～1.5倍規格的刮刀將步驟(2)中的漿料均勻地涂覆于銅箔表面；將涂覆有石墨的銅箔置于烘箱中進行烘干處理；對烘干后的銅箔進行裁剪，裁剪形狀及尺寸與后續燒結模具相匹，將裁剪的銅箔按照＞90％、75％～90％、65～75％、40～65％的涂敷面積分為四類。

(4)真空熱壓燒結

將上述裁剪后的銅箔按相同的順序依次放入用碳紙包覆的石墨模具中，后將模具置于液壓機中給予10MPa的預壓實壓強；將石墨模具放置于爐腔內，將爐體壓力由0MPa升高到0.5MPa，固定石墨模具。隨后開始抽真空，當真空度達到0.01Pa時，開始加熱，以15℃/min的升溫速率將爐內溫度由室溫升至950℃，隨后保溫1h，保溫時間結束后，隨爐冷卻至40～60℃以下，取出模具，獲得Cu-石墨層狀復合材料。

2.如權利要求1所述一種三明治結構Cu-石墨層狀復合材料制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中PVB(聚乙烯醛縮丁醇)和無水乙醇的質量比為1：8。

3.如權利要求1所述一種三明治結構Cu-石墨層狀復合材料制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中磁力攪拌器為DF-101S型集熱式磁力攪拌器。

4.如權利要求1所述一種三明治結構Cu-石墨層狀復合材料制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中石墨規格為500μm×40μm鱗片石墨。

5.如權利要求1所述一種三明治結構Cu-石墨層狀復合材料制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中銅箔規格為8μm電解銅箔。

6.如權利要求1所述一種三明治結構Cu-石墨層狀復合材料制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中刮刀厚度規格為60μm。

7.如權利要求1所述一種三明治結構Cu-石墨層狀復合材料制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中銅箔裁剪規格為直徑30mm的圓片狀。

8.如權利要求1所述一種三明治結構Cu-石墨層狀復合材料制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中真空熱壓燒結爐型號為ZT-40-20Y。

9.如權利要求1所述一種三明治結構Cu-石墨層狀復合材料制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，在升溫過程中，當爐內溫度達到800℃時，通過爐體下方液壓缸來調節爐體壓力至40MPa，在保溫結束隨爐冷卻的過程中將爐體壓力從40MPa降至0MPa。