一种高弹性高导热的三维碳纳米管复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种高弹性高导热的三维碳纳米管复合材料的制备方法，利用硫酸铜附着在碳纳米管表面，然后通过高温处理使得硫酸铜分解为氧化铜，再通过高温下氢气还原成单质铜，由于铜也具有高导热性能，铜颗粒附着在碳纳米管的表面，在碳管的节点处形成焊接的节点，从而提高热量在碳管之间的传递，增强了材料的整体性和致密性，提高了碳纳米管海绵体的导热性能和力学性能，其导热系数>2W/mK，压缩50％后回弹率在95％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种高弹性高导热的三维碳纳米管复合材料的制备方法
本专利技术属于复合材料
，更加具体地说，涉及一种制备高导热、具有压缩回弹性的三维碳纳米管材料的方法，涉及利用金属节点焊接技术，制备高导热的、弹性的碳纳米管/铜复合材料的方法。
技术介绍
随着科技的不断发展，电子产品的小型化及大功率化越来越普及，热管理已经成为了制约其进一步发展的重要因素。导热和散热作为机械及电子行业的一个关键问题，随着电器设备的性能不断强化和升级，电子元件的集成度更高，单位面积产生的热量不断增加，不及时得将这些热量传递出去，热量堆积会造成电子元件的提前老化和损坏，从而影响仪器设备的性能和使用寿命。同时机械电子设备在运行过程中所伴随的振动挤压，也对材料提出了新的要求。传统的导热材料密度大、热膨胀系数大，而且没有弹性，容易在往复的挤压过程中破坏失效，已无法满足未来发展的需要。碳纳米管都具有超高的导热性、弹性和强度，同时具有低密度、耐化学腐蚀和低热膨胀等性能，是未来最有潜力的导热材料。由于碳纳米管是一种一维的纳米材料，其各个方向上的导热性差异很大。而在很多导热方面的应用中，需要各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高弹性高导热的三维碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：/n步骤1，将碳纳米管海绵体在硫酸铜溶液中进行浸渍，得到硫酸铜包覆的碳纳米管海绵体；/n步骤2，将步骤1得到的硫酸铜包覆的碳纳米管海绵体置于管式炉中，在惰性保护气体氛围下自室温20—25摄氏度以每分钟1—10摄氏度的升温速度升温至600—700摄氏度并保温反应，以使硫酸铜发生分解产生氧化铜颗粒，然后以每分钟1—10摄氏度的降温速度降温至400—500℃，以氢气和惰性保护气体为气氛进行保温处理，以对氧化铜进行还原，使其转变为铜颗粒，最后随炉冷却至室温20—25摄氏度。/n

【技术特征摘要】
1.一种高弹性高导热的三维碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
步骤1，将碳纳米管海绵体在硫酸铜溶液中进行浸渍，得到硫酸铜包覆的碳纳米管海绵体；
步骤2，将步骤1得到的硫酸铜包覆的碳纳米管海绵体置于管式炉中，在惰性保护气体氛围下自室温20—25摄氏度以每分钟1—10摄氏度的升温速度升温至600—700摄氏度并保温反应，以使硫酸铜发生分解产生氧化铜颗粒，然后以每分钟1—10摄氏度的降温速度降温至400—500℃，以氢气和惰性保护气体为气氛进行保温处理，以对氧化铜进行还原，使其转变为铜颗粒，最后随炉冷却至室温20—25摄氏度。


2.根据权利要求1所述的一种高弹性高导热的三维碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中，选择将硫酸铜均匀分散在有机溶剂中，形成硫酸铜溶液，硫酸铜的浓度为0.1～0.5g/ml。


3.根据权利要求2所述的一种高弹性高导热的三维碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或者四氢呋喃。


4.根据权利要求1所述的一种高弹性高导热的三维碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中，选择在真空环境中进行浸渍，以充分浸渍，浸渍时间为1—5小时。


5.根据权利要求1所述的一种高弹性高导热的三维碳纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：封伟，张飞，冯奕钰，高龙，吕峰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12