一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法，属于复合材料制备技术领域。本发明专利技术以碳纳米管和纳米铜粉为原料，制备经表面修饰的碳纳米管增强的铜基复合材料。首先通过酸化、敏化、活化和化学镀工艺对碳纳米管进行表面修饰；其次，将纳米铜粉末和表面修饰后的碳纳米管分别在溶液中超声分散以形成均匀的悬浮液，随后将分散好的纳米铜粉悬浮液和经表面修饰的碳纳米管悬浮液混合并进行磁力搅拌，经过滤干燥后得到复合粉体；最后，通过放电等离子烧结工艺将所得的复合粉体制备成块体材料。本发明专利技术通过对碳纳米管进行表面酸化及修饰处理，有利于提高碳纳米管与铜基体之间的界面结合强度，获得具有高强度的铜基复合材料。

A preparation method of carbon nanotubes reinforced copper matrix composite

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法，属于复合材料制备

技术介绍
铜具有优异的导热、导电性能、良好的塑性和易加工性能等特点，被广泛应用于导线、电极材料、电接触材料和微电子元器件等领域。随着科技的发展，人们对铜材料提出更高的性能需求，要求它具有高强度、高硬度、高导电性、高载流和高导热性等，这极大地促进了铜基复合材料的发展。碳纳米管(Carbonnanotubes,CNTs)是具有较大长径比的典型一维碳纳米材料，拥有独特的结构和优异的力学性能，其抗拉强度可达50～200GPa，是钢的100倍，密度却只有钢的1/6，其弹性模量可达1TPa，与金刚石的弹性模量相当，约为钢的5倍。同时，碳纳米管具有优良的导电和导热性能，热膨胀系数低，可作为金属基复合材料的理想增强体。但由于碳纳米管与铜等金属基体间的润湿性较差，因此碳纳米管增强金属基复合材料的制备过程中，存在碳纳米管易团聚、与金属基体间的界面结合强度低等问题。因此，本专利技术通过溶液混合的方式，结合放电等离子烧结(Spark本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/n(1)碳纳米管的表面修饰处理：将碳纳米管置于酸液中超声分散处理20～120min，加热至温度为50～80℃并恒温处理5～15h，经过滤、洗涤、干燥后得到酸化碳纳米管；其中酸液为浓硫酸和浓硝酸的混合酸液；/n(2)将酸化后的碳纳米管放入SnCl

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)碳纳米管的表面修饰处理：将碳纳米管置于酸液中超声分散处理20～120min，加热至温度为50～80℃并恒温处理5～15h，经过滤、洗涤、干燥后得到酸化碳纳米管；其中酸液为浓硫酸和浓硝酸的混合酸液；
(2)将酸化后的碳纳米管放入SnCl2·2H2O和HCl的混合水溶液中超声处理20～60min，经过滤、洗涤、干燥得到敏化后的碳纳米管；将敏化后的碳纳米管放入PbCl2和HCl的混合水溶液中超声处理20～60min，经过滤、洗涤、干燥得到活化后的碳纳米管；经酸化、敏化、活化预处理之后，使用化学镀方法在预处理的碳纳米管表面上沉积均匀的金属层；
(3)复合粉体的制备：将纳米铜粉和步骤(2)中制备好的表面状态不同的碳纳米管分别在乙醇溶液中分散30min～2h，使用超声处理以形成均匀的悬浮液；随后，将纳米铜粉悬浮液和经表面修饰的碳纳米管悬浮液混合，磁力搅拌1～3h，经过滤、洗涤、干燥后得到碳纳米管-铜复合粉体；
(4)复合粉体的烧结：将步骤(3)中制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶静梅，彭健，易健宏，李凤仙，刘意春，鲍瑞，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