一种碳纳米角金属复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳纳米角金属复合材料的制备方法，采用石墨电弧法制备碳纳米角金属复合材料，其中，以两个石墨棒分别为阳极和阴极，其中阳极的石墨棒外表面缠绕或镶嵌有导电材料；所述导电材料为一种或多种金属组成的复合薄膜或金属箔或金属丝；所述导电材料为铜、锡、钼、铁、铝、镍、铬、钴、锌、银、金中的一种或几种；本发明专利技术提出了一种不同于现有技术中采用金属阳极的方法制备碳纳米角金属复合材料的方法，本发明专利技术的导电材料在阳极的石墨棒蒸发的同时一同蒸发，从而导电材料粒子能够与碳纳米角紧密的结合。

A preparation method of carbon nano angle metal composite

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米角金属复合材料的制备方法
本专利技术属于纳米材料制备
，具体涉及一种碳纳米角金属复合材料的制备方法。
技术介绍
金属基复合材料是指以金属或合金为基体，通过一定的制备工艺技术加入增强体复合形成的一类新材料，从而获得了通常单一材料所不具备的优异特性的新材料。碳纳米角在1999年由发现碳纳米管的日本科学家饭岛澄男(Iijima)发现，单壁碳纳米角(single-walledcarbonnanohorns，SWCNHs)是一种类似于单壁碳纳米管(SWCNTs)的新型纳米材料。它是由一个五边形环限定圆锥顶点，被六边形石墨结构扩展成大的圆锥结构。碳纳米角金属复合材料是一种新型纳米材料，其制备方法一般是利用石墨电极和金属电极采用电弧法制备而成。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足而提供一种通过在石墨电极上设置导电材料薄层来实现石墨和金属同时蒸发的碳纳米角金属复合材料的制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种碳纳米角金属复合材料的制备方法，采用石墨电弧法制备碳纳米角金属复合材料，其中，以两个石墨棒分别为阳极和阴极，其中阳极的石墨棒外表面缠绕或镶嵌有导电材料。进一步的，所述导电材料为一种或多种金属组成的复合薄膜或金属箔或金属丝。进一步的，所述导电材料为铜、锡、钼、铁、铝、镍、铬、钴、锌、银、金中的一种或几种。进一步的，所述导电材料的厚度或直径为1-1000μm。进一步的，将阳极和阴极两根石墨棒相对放置在液氮、液氩、氩气气氛或氮气气氛中，通入10安-1000安的高压电流进行直流电弧放电，在电弧区生成高纯度的碳纳米角金属复合材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种不同于现有技术中采用金属阳极的方法制备碳纳米角金属复合材料的方法，本专利技术的导电材料在阳极的石墨棒蒸发的同时一同蒸发，从而导电材料粒子能够与碳纳米角紧密的结合；由于采用的导电材料厚度或直径很小且均匀的排布在阳极石墨棒的外表面，在电弧的高温下导电材料易于充分蒸发，从而增加了导电材料的利用率，降低了导电材料的熔粒率，提高了碳纳米角金属复合材料的产出率，且本方法简单、重现性好，易于产业化。附图说明图1为本专利技术实施例2得到的碳纳米角金属复合材料的显微放大图。图2为本专利技术实施例3得到的碳纳米角金属复合材料的显微放大图。具体实施方式下面将结合说明书附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种碳纳米角金属复合材料的制备方法，采用石墨电弧法制备碳纳米角金属复合材料，其中，以两个石墨棒分别为阳极和阴极，其中阳极的石墨棒外表面缠绕或镶嵌有导电材料。进一步的，所述导电材料为一种或多种金属组成的复合薄膜或金属箔或金属丝。进一步的，所述导电材料为铜、锡、钼、铁、铝、镍、铬、钴、锌、银、金中的一种或几种。进一步的，所述导电材料的厚度或直径为1-1000μm。进一步的，将阳极和阴极两根石墨棒相对放置在液氮、液氩、氩气气氛或氮气气氛中，通入10安-1000安的高压电流进行直流电弧放电，在电弧区生成高纯度的碳纳米角金属复合材料。实施例2本实施例为基于实施例1的另一种实施方式，对于实施例1相同的技术方案描述将省略，仅对与实施例1不同的技术方案进行说明。本实施例中以铜丝为导电材料。铜丝的直径为500μm，紧密的缠绕在阳极的石墨棒上，将阳极和阴极两根石墨棒相对放置在液氮中，通入400安的高压电流进行直流电弧放电，在电弧区生成高纯度(纯度大于99.5％)的碳纳米角铜复合材料。得到的碳纳米角金属复合材料的晶体结构见图1，在图1中，可以看出铜晶体与碳纳米角形成共晶，从两者的晶体结构推断，该碳纳米角铜复合材料具有很好的导电性能。实施例3本实施例为基于实施例1的另一种实施方式，对于实施例1相同的技术方案描述将省略，仅对与实施例1不同的技术方案进行说明。本实施例中以铁丝为导电材料。铁丝的直径为800μm，一圈紧靠一圈紧密的缠绕在阳极的石墨棒上，将阳极和阴极两根石墨棒相对放置在液氮中，通入600安的高压电流进行直流电弧放电，生成产物直接为高纯度(纯度大于99.5％)的碳纳米角铁复合材料。得到的碳纳米角铁复合材料的晶体结构见图2，在图2中，铁晶体与碳纳米角也形成了共晶。实施例4本实施例为基于实施例1的另一种实施方式，对于实施例1相同的技术方案描述将省略，仅对与实施例1不同的技术方案进行说明。本实施例中以锡箔或锡丝为导电材料。锡箔的厚度或锡丝的直径为500-1000μm，单层紧密的缠绕在阳极的石墨棒的外周，将阳极和阴极两根石墨棒相对放置在液氮中，通入200安的高压电流进行直流电弧放电，生成产物直接为高纯度(纯度大于99.5％)的碳纳米角锡复合材料。进一步的，将碳纳米角锡复合材料在空气环境中在300-600℃的条件下氧化1-3h得到碳纳米角氧化锡复合材料，得到的碳纳米角氧化锡复合材料可用作电池负极材料。尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米角金属复合材料的制备方法，采用石墨电弧法制备碳纳米角金属复合材料，其特征在于：以两个石墨棒分别为阳极和阴极，其中阳极的石墨棒外表面缠绕或镶嵌有导电材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米角金属复合材料的制备方法，采用石墨电弧法制备碳纳米角金属复合材料，其特征在于：以两个石墨棒分别为阳极和阴极，其中阳极的石墨棒外表面缠绕或镶嵌有导电材料。


2.根据权利要求1所述的一种碳纳米角金属复合材料的制备方法，其特征在于：所述导电材料为一种或多种金属组成的复合薄膜或金属箔或金属丝。


3.根据权利要求1所述的一种碳纳米角金属复合材料的制备方法，其特征在于：所述导电材料为铜、锡、钼...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩兰，
申请(专利权)人：河南英能新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41