高导电高耐磨石墨烯/铜基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高导电性高耐磨石墨烯/铜基复合材料及其制备方法，解决了铜基复合材料高导电性和高耐磨性不能兼备的问题。所述石墨烯/铜基复合材料含有下列重量百分比的化学成分：石墨烯0.5-5.0wt％，Cr 0-5.0wt％，余量为Cu。获得石墨烯/铜基复合材料的制备方法包括氧化石墨烯水溶液制备、复合材料混合粉体的制备及复合材料块体的制备三个步骤。本发明专利技术石墨烯/铜基复合材料的生产工艺简单，提高了生产效率，降低了生产成本，制备出的复合材料组织致密，导电性能良好，摩擦系数低，耐磨性佳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属复合材料领域，特别涉及一种高导电高耐磨石墨烯/铜基复合材料及其制备方法。
技术介绍
铜及其合金由于具有良好的导电导热性能，优良的铸造性能和加工性能，已成为应用广泛的金属材料，是经济发展的重要基础原材料。但铜和铜合金的强度低、耐热性差、高温下易软化变形和耐磨性能较差，在一定程度上限制了其应用发展。通过向铜和铜合金基体中引入增强体，能够在保持基体材料韧性的同时提高其室温和高温屈服及抗拉强度，提高疲劳强度、弹性模量、耐磨性等性能，降低基体材料的热膨胀系数，很大程度上弥补铜和铜合金性能的不足。传统的铜基复合材料常采用SiC、Al2O3、Si3N4等颗粒及晶须作为增强体，这些硬质颗粒或晶须本身具有高强耐磨的特点，因此添加这些硬质颗粒既可以强化基体，又可以提高材料的摩擦磨损性能。但是，这些增强体材料的导电性能很差，增强体含量较高时会使铝基复合材料的导电性能发生较大程度的下降，复合材料不能兼备高导电与高耐摩性能。石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导电高耐磨石墨烯/铜基复合材料，其特征在于，所述复合材料含有下列重量百分比的组分：石墨烯0.5‑5.0wt％，Cr 0‑5.0wt％，余量为Cu。

【技术特征摘要】
1.一种高导电高耐磨石墨烯/铜基复合材料，其特征在于，所述复合材料含
有下列重量百分比的组分：石墨烯0.5-5.0wt％，Cr0-5.0wt％，余量为Cu。
2.一种根据权利要求1所述的高导电高耐磨石墨烯/铜基复合材料的制备方
法，包括以下步骤：
(1)氧化石墨烯水溶液的制备：在缓慢电动搅拌情况下，将浓硫酸加入膨
胀石墨中，加快电动搅拌速度，逐渐加入高锰酸钾，水浴升温至65℃并保温4h
后至混合物变为墨绿色，停止电动搅拌，将墨绿色混合物倒入冰水混合物中冷却
至室温，加入双氧水至金黄色，静至24h，加入盐酸和蒸馏水，以9500r/min的
转速离心分离，多次加入蒸馏水并离心至离心上清液pH值为6，所获得离心下
浊液即为氧化石墨烯水溶液；
(2)复合材料混合粉体的制备：步骤(1)得到的氧化石墨烯水溶液在电动
搅拌时，先加入质量分数为80％的水合肼溶液，再加入Cu粉或Cu+Cr粉，搅拌
2-4h至泥浆状，获得复合材料混合粉体泥浆，随后将该复合材料混合粉体泥浆
置于低温环境中冷冻至完全冷冻成冰，然后将冻实的复合材料混合粉体泥浆在冷
冻干燥箱中真空冷冻干燥除去水分和水合肼，即得到复合材料混合粉体；
(3)复合材料的烧结：将步骤(2)得到的复合材料混合粉体装入钢制模具
中，使用粉末压力机将复合材料混合粉体冷压成型，然后将冷压成型的混合粉体
置于真空热压烧结炉中进行热压烧结，冷却至室温后，从炉中取出并脱模即得高...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新疆，吴凯峰，杨子润，贺盟，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32