一种铜/石墨烯复合材料的制备方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种铜/石墨烯复合材料的制备方法
本专利技术属于材料学领域，涉及一种复合材料，具体来说是一种铜/石墨烯复合材料的制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种碳原子以sp2杂化的方式形成的新型二维单原子层的原子晶体，有着物理、化学、机械等多方面而奇特的性质。尤其是石墨烯具有优异的力学性能，其杨氏模量约为1TPa，与单壁碳纳米管相当强度约为130180GPa，是目前世界上发现的强度最高的材料之一。近几年很多研究者都对石墨烯有了很多方面的研究，石墨烯的应用有着广泛的前景。虽然石墨烯在很多领域都有着广泛并有意义的应用进展，但是石墨烯基复合材料的研究和应用目前还比较少。石墨烯优良的力学性能致使石墨烯成为复合材料的增强体和增强相。Zhao等人利用溶液混合法制备出石墨烯/聚乙烯醇（PVA）复合材料，其中石墨烯的含量是1.8vol%，其力学性能中的抗拉强度提高了150%，杨氏模量是原来的10倍左右。同样利用溶液混合法，Vadukupully等人制备出石墨烯/聚氯乙烯复合材料，石墨烯的含量为2wt%，其力学性能中抗拉强度提高了130%，杨氏模量提高了58%。Ramanathan等人制备出了石...
【技术保护点】
一种铜/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：依次用丙酮，乙醇，去离子水超声清洗压延铜箔，然后用体积分数为15～25%的盐酸超声清洗所述的压延铜箔，最后再用乙醇超声清洗铜箔；步骤二：包括一个电化学抛光的步骤，将步骤一处理后的铜箔进行抛光；步骤三：包括一个采用化学气相沉积法在铜箔表面制备石墨烯薄膜的步骤，将处理过的压延铜箔放至管式炉的中央区，按下面的条件完成生长：在H2 300sccm和Ar 3000sccm的气氛下以10℃/min的升温速率将铜箔加热到900~1000℃，保温0.5～1h完成铜箔退火；然后进入石墨烯生长阶段，温度仍然是900~1000℃，...
【技术特征摘要】
1.一种铜/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：依次用丙酮，乙醇，去离子水超声清洗压延铜箔，然后用体积分数为15～25%的盐酸超声清洗所述的压延铜箔，最后再用乙醇超声清洗铜箔；步骤二：包括一个电化学抛光的步骤，将步骤一处理后的铜箔进行抛光；步骤三：包括一个采用化学气相沉积法在铜箔表面制备石墨烯薄膜的步骤，将处理过的压延铜箔放至管式炉的中央区，按下面的条件完成生长：在H2300sccm和Ar3000sccm的气氛下以10℃/min的升温速率将铜箔加热到900~1000℃，保温0.5～1h完成铜箔退火；然后进入石墨烯生长阶段，温度仍然是900~1000℃，通入氩气和乙烯的混合气体，流量为10～20sccm、时间为30~50s；最后在H230～50sccm和Ar3000～4000sccm气体氛围下，随炉降温至室温，石墨烯薄膜的生长结束；步骤四：利用磁控溅射镀膜仪在SiO2/Si片上镀一层厚度为400~700nm的铜膜，制备出铜膜/SiO2/Si样品；磁控溅射的条件：镀膜前工作室气压为5×10-6Pa，靶间距为50mm，采用射频电源，溅射功率为150W，Ar流量为50sccm，沉积气压为0.5Pa，薄膜制备的背底真空气压为2×10-3Pa，溅射时间为15min；步骤五：把采用化学气相沉积法制备好的石墨烯薄膜利用腐蚀基底法转移到铜膜/SiO2/Si样品表面，制备出石墨烯薄膜/铜膜/SiO2/Si样品，腐蚀基底法转移石墨烯的过程如下：（1）称量聚甲基丙烯酸甲酯加入苯甲醚溶液中得到浓度为40~50mg/mL的混合液，超声溶解均匀；将沉积了石墨烯的铜箔置于旋涂机上，分别用低速和高速在其表面均匀涂覆一层厚度为0.5-1.0mm的聚甲基丙烯酸甲酯薄层，其中低速为60rad/min，高速为3000rad/min；（2）将旋涂过聚甲基丙烯酸甲酯胶的铜箔在140~170℃下加热3~7min；（3）将聚甲基丙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：张柯，宋瑞利，刘平，李伟，陈小红，马凤仓，何代华，刘新宽，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。