一种石墨烯/铜复合导电材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种石墨烯/铜复合导电材料及其制备方法，所述复合材料由石墨烯均匀分散在铜基体中形成；制备方法为：首先将有机聚合物薄膜的至少一个表面暴露于激光辐照下，使有机聚合物的表面碳化形成石墨烯，并呈三维多孔结构；然后将上述石墨烯连同基底一起置于硫酸铜电镀液中进行电化学镀铜形成石墨烯/铜复合材料；进一步在真空气氛下干燥处理后，将复合材料从基底上剥离；最后压制成型和高温烧结得到石墨烯/铜复合导电材料。本发明专利技术提供的石墨烯/铜复合导电材料，由于石墨烯在铜基体中的均匀分布，展现出良好的力学性能和电学性能，且制备方法操作简单、原料易得，可以满足不同应用需求，尤其是在铜电缆领域的应用，因此便于推广。

A Graphene/Copper Composite Conductive Material and Its Preparation Method

The invention discloses a graphene/copper composite conductive material and a preparation method, the composite material is formed by the uniform dispersion of graphene in the copper matrix; the preparation method is as follows: firstly, at least one surface of the organic polymer film is exposed to laser irradiation, so that the surface of the organic polymer is carbonized to form graphene and has a three-dimensional porous structure; secondly, the graphene is combined with the substrate. Graphene/copper composites were formed by electroless copper plating in copper sulfate electroplating bath together. After further drying in vacuum, the composites were peeled off the substrate. Finally, graphene/copper composite conductive materials were obtained by pressing and sintering at high temperature. The graphene/copper composite conductive material provided by the invention exhibits good mechanical and electrical properties due to the uniform distribution of graphene in the copper matrix, and the preparation method is simple to operate and the raw materials are readily available, which can meet different application requirements, especially in the field of copper cables, so it is easy to popularize.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/铜复合导电材料及其制备方法
本专利技术涉及石墨烯基复合材料领域，具体为一种石墨烯/铜复合导电材料及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种由单层碳原子形成蜂窝状结构的二维材料，由于独特的结构使其在电学、光学、化学、力学和热学等领域都具有非常优异的性能。电学方面，石墨烯中电子迁移率可以达到15000cm2/(V·S)，约是硅中电子迁移率的140倍。力学方面，石墨烯的抗拉强度和弹性模量分别达到125GPa(单层石墨烯)和1.1TPa，约是普通钢材抗拉强度的100倍。热学方面，石墨烯室温热导率约为5×103W·m-1K-1，高于碳纳米管和金刚石，是室温下铜的热导率(401W·m-1K-1)的10倍多。石墨烯的这些性质使其成为复合材料领域的一种理想的增强体，有望开发出功能多样的石墨烯基复合材料，解决传统材料在应用中面临的困难。铜基复合材料因其高的导电导热性和良好的加工性能等，在电工电子、汽车、航空航天等领域得到了广泛的应用。石墨和碳纤维等作为铜基复合材料的增强体虽然能够提高其机械性能，但降低了铜基复合材料的导电导热性，难以满足一些高端领域的需求。使用石墨烯作为增强相的石墨烯/铜复合材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯/铜复合导电材料制备方法，其特征在于，所述石墨烯/铜复合导电材料制备方法包括以下步骤：(1)有机基底上多孔石墨烯的制备；将有机聚合物薄膜聚酰亚胺暴露于CO2红外激光辐照下，聚酰亚胺的表面被碳化形成多孔石墨烯，未受激光影响的部位作为基底起到支撑石墨烯的作用，即得到有机基底上的多孔石墨烯；(2)石墨烯/铜复合材料的制备；将所述有机基底和所述石墨烯一起置于电镀液中，然后以所述石墨烯为工作电极，以铂片为辅助电极，以饱和硫酸亚汞电极为参比电极进行电化学镀铜，最终在有机基底上制备出石墨烯/铜复合材料；然后将所述石墨烯/铜复合材料和所述有机基底取出进行真空干燥后，再将所述石墨烯/铜复合材料从所...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/铜复合导电材料制备方法，其特征在于，所述石墨烯/铜复合导电材料制备方法包括以下步骤：(1)有机基底上多孔石墨烯的制备；将有机聚合物薄膜聚酰亚胺暴露于CO2红外激光辐照下，聚酰亚胺的表面被碳化形成多孔石墨烯，未受激光影响的部位作为基底起到支撑石墨烯的作用，即得到有机基底上的多孔石墨烯；(2)石墨烯/铜复合材料的制备；将所述有机基底和所述石墨烯一起置于电镀液中，然后以所述石墨烯为工作电极，以铂片为辅助电极，以饱和硫酸亚汞电极为参比电极进行电化学镀铜，最终在有机基底上制备出石墨烯/铜复合材料；然后将所述石墨烯/铜复合材料和所述有机基底取出进行真空干燥后，再将所述石墨烯/铜复合材料从所述有机基底上剥离；(3)石墨烯/铜复合导电材料的制备；将所述石墨烯/铜复合材料压制成型，然后通过烧结处理后得到石墨烯/铜复合导电材料。2.如权利要求1所述石墨烯/铜复合导电材料制备方法，其特征在于：暴露于激光辐照下的为有机聚合物薄膜的至少一个表面。3.如权利要求1所述石墨烯/铜复合导电材料制备方法，其特征在于：所述激光波长为9.3～10.6μm，激光功率为1～5W，脉冲频率1～50kHz，激光扫描速度200～2000mm/s。4.如权利要求1所述石墨烯/铜复合导电材料制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠宝钢，陈杰，李年，
申请(专利权)人：苏州碳素集电新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32