一种具有层级结构的CNT-GO/Cu复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有层级结构的CNT‑GO/Cu复合材料的制备方法，属于金属基复合材料制备领域。本发明专利技术以CNTs、GO、氢氧化钠和醋酸铜为原料，采用分子级共混法制备具有层级结构的CNT‑GO/Cu复合材料。本发明专利技术所述方法具有工艺简单、时间短、能耗低等优点；并且，由于GO大的比表面积及CNTs高的长径比，将二者混合后可以获得具有网状结构的混合增强体，提高单一增强体的分散均匀性；此外，通过持续调整溶液的pH值，可制得具有层级结构的CNT‑GO/Cu复合材料，该复合材料由碳纳米增强体的富集区（富碳区）和贫化区（贫碳区）组成，富碳区能有效提高复合材料的强度，贫碳区能有效改善复合材料的韧性，使其获得良好的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有层级结构的CNT-GO/Cu复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种具有层级结构的CNT-GO/Cu复合材料的制备方法，属于金属基复合材料制备

技术介绍
由于具有高强度、良好的耐腐蚀性能、优异的导电和导热性能，铜基复合材料成为最具有发展前景的金属基复合材料之一，在电子元器件材料、集成电路散热板、推进器、触头材料等领域应用广泛。氧化石墨烯（Grapheneoxide，GO）是由碳原子以sp2杂化轨道组成的一种二维碳纳米材料，在最近几十年引起了广泛的关注。其导热系数为5300W/m·K，电子迁移率为15000cm2V-1S-1，杨氏模量为1TPa。但在较强的层间范德华力的作用下，GO容易堆积，使其表面积大大降低，影响其作为复合材料增强体的性能发挥。获得增强体的均匀分布一直是复合材料领域亟需解决的关键问题，增强体的均匀分布能有效提高复合材料的综合力学性能；一般认为，相对于增强体的均匀分布而言，增强体的团聚对力学性能是有害的，因此，研究人员一直试图消除这种不均匀性，而没有从微观结构设计的角度来刻意制造增强体的团聚。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有层级结构的CNT-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有层级结构的CNT‑GO/Cu复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将CNTs进行酸化处理，然后经过滤、干燥后得到酸化的CNTs粉末；（2）将CNTs和GO加入到去离子水中，搅拌使其混合均匀，再进行超声处理得到CNT‑GO溶液，其中，CNTs与GO的体积比为3:1~6:1；（3）在CNT‑GO溶液中加入醋酸铜，搅拌使其混合均匀，在相同转速下，逐滴加入氢氧化钠溶液至溶液的pH值为10~14，经过滤、干燥后得到CNT‑GO/CuO粉；（4）将步骤（3）中制备得到的CNT‑GO/CuO粉进行还原，得到CNT‑GO/Cu复合粉体，将CNT‑GO/Cu复合粉体进行放电等离子烧结，...

【技术特征摘要】
1.一种具有层级结构的CNT-GO/Cu复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将CNTs进行酸化处理，然后经过滤、干燥后得到酸化的CNTs粉末；（2）将CNTs和GO加入到去离子水中，搅拌使其混合均匀，再进行超声处理得到CNT-GO溶液，其中，CNTs与GO的体积比为3:1~6:1；（3）在CNT-GO溶液中加入醋酸铜，搅拌使其混合均匀，在相同转速下，逐滴加入氢氧化钠溶液至溶液的pH值为10~14，经过滤、干燥后得到CNT-GO/CuO粉；（4）将步骤（3）中制备得到的CNT-GO/CuO粉进行还原，得到CNT-GO/Cu复合粉体，将CNT-GO/Cu复合粉体进行放电等离子烧结，最后得到块体的CNT-GO/Cu复合材料。2.根据权利要求1所述具有层级结构的CNT-GO/Cu复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中酸化处理的条件为：将CNTs加入浓硫酸/浓硝酸的混合溶液中并在50~90℃的水浴锅中加热2~6h，其中浓硫酸与浓硝酸体积比为3:1~4:1。3.根据权利要求1所述具...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶静梅，魏霞，易健宏，鲍瑞，刘意春，李凤仙，李才巨，游昕，谈松林，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53