The invention provides a graphene/metal composite wire with anisotropic microstructure and a preparation method thereof. The method comprises coiling or laminating the metal foil coated with graphene, hot pressing or hot isostatic pressing, and finally extruding and drawing the graphene/metal composite wire. The metal phase of the anisotropic graphene composite metal composite wire prepared by the present invention is closely packed with the graphene phase, and the repeated staggered periodic arrangement structure is maintained. The graphene layer and the metal layer are parallel to the axial direction of the ribbon or the plane direction of the lamination, so that the conductivity, thermal conductivity and mechanical properties in the orientation direction are remarkable. The promotion.
【技术实现步骤摘要】
一种各向异性石墨烯金属复合导线及其制备方法
本专利技术涉及一种石墨烯复合金属材料,特别是一种各向异性石墨烯金属复合导线。
技术介绍
随着复合金属材料在能源、电子、航空航天、车辆、船舶、建筑工程等众多领域的广泛应用。高性能复合金属材料及其制备工艺的发展成为了推动相关领域进步的重要条件。复合之后的金属材料能够在导电性、导热性、机械强度等性能上实现多方面的提升。近年来,石墨烯与金属的复合体系吸引了人们的关注。石墨烯是一种由碳原子构成的二维纳米材料,石墨烯因其巨大的比表面积、超高的机械强度、极佳的导电及导热性能等独特的结构特征,具备了优异的物理化学性能。石墨烯与金属的复合材料有望改善金属材料的力学、电学等性能,从而满足新型应用中的需求。目前制备石墨烯/金属复合材料体系的方法主要包括熔融铸造法和粉末冶金法。采用传统熔融铸造法,由于石墨烯与金属之间的密度差异大、界面不润湿,石墨烯很难在金属熔融液内部均匀分散,此外,二者在材料制备过程中还有可能发生高温界面反应,生成会恶化材料性能的脆性相。采用传统的粉末冶金法存在的问题是石墨烯与在金属基体中不能均匀分散,容易出现团聚的现象,从而导致石墨烯在金属基体中难以形成连续相,会限制性能提高的效果。现有技术中,所制备的石墨烯/金属复合材料均为各个方向上的性能指标相同上午各向同性结构,。在实际应用中,如导电、导热领域,常常需要考虑的是特定方向上的电和热的传递;如防护、抗冲击方面,材料的受力方向也常常发生在在特定方向上。因此,发展各向异性的石墨烯/金属复合材料,使复合材料体系的性能在特定方向上得到突出的提升,能够更好地满足实际应用中的需 ...
【技术保护点】
1.一种各向异性石墨烯金属复合导线的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)制备稳定分散的石墨烯涂布液;(2)干燥所述石墨烯涂布液涂布的金属箔得到负载石墨烯薄膜的金属箔;(3)将负载石墨烯薄膜的金属箔卷绕成卷或者层叠,热压或热等静压处理,得到各向异性的石墨烯金属复合材料;(4)在挤压设备中沿材料的取向方向将所述石墨烯金属复合材料挤压成挤压杆,进一步拉拔丝得到石墨烯金属复合导线。
【技术特征摘要】
1.一种各向异性石墨烯金属复合导线的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)制备稳定分散的石墨烯涂布液;(2)干燥所述石墨烯涂布液涂布的金属箔得到负载石墨烯薄膜的金属箔;(3)将负载石墨烯薄膜的金属箔卷绕成卷或者层叠,热压或热等静压处理,得到各向异性的石墨烯金属复合材料;(4)在挤压设备中沿材料的取向方向将所述石墨烯金属复合材料挤压成挤压杆,进一步拉拔丝得到石墨烯金属复合导线。2.根据权利要求1所述的一种各向异性石墨烯金属复合导线的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中涂布液的分散质包括从石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯和化学修饰石墨烯中选出的一种或几种分散质。3.根据权利要求1所述的一种各向异性石墨烯金属复合导线的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)涂布液中的石墨烯浓度不大于100mg/mL。4.根据权利要求1所述的一种各向异性石墨烯金属复合导线的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中所述涂布方法包括刮涂、浸涂、喷涂或悬涂。5.根据权利要求1所述的一种各向异性石墨烯金属复合导线的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中金属箔包括从铝箔、铜箔、银箔、金箔、锌箔、镍箔和锡箔选出的一种金属箔。6.根据权利要求1所述的一种各向异性石墨烯金属复合导线...
【专利技术属性】
技术研发人员:李文博,王旭东,刘迪,王佳伟,王冠伊,
申请(专利权)人:北京石墨烯技术研究院有限公司,中国航发北京航空材料研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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