具有复合电镀纳米碳金属膜的复合金属丝及其制备方法技术

一种具有复合电镀纳米碳金属膜的复合金属丝及其制备方法，所述制备方法包括：提供金属丝；将分散的纳米碳粉末和金属盐分散在溶剂中，配置成复合电镀液；通过卷对卷传输方式，使金属丝连续通过所述复合电镀液，同时对所述金属丝表面进行复合电镀处理，形成覆盖所述金属丝表面的纳米碳金属膜，所述纳米碳金属膜内至少部分纳米碳之间通过金属连接，所述复合电镀处理包括同时进行的电泳沉积和电镀沉积。上述方法能够连续制备表面具有复合电镀纳米碳金属膜的复合金属丝，提高复合金属丝的性能。

Composite wire with composite electroplated nano carbon metal film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
具有复合电镀纳米碳金属膜的复合金属丝及其制备方法
本专利技术涉及复合材料制备领域，尤其涉及一种具有复合电镀纳米碳金属膜的复合金属丝及其制备方法。
技术介绍
金属具有高延展性、高导电性和高导热性等特点广泛应用于电力、通讯等领域，然而其仍然无法满足工业界对高强和高导电性能导线的迫切需求，开发新型高性能的导线势在必行。纳米碳如石墨烯和碳纳米管等具备超高的力学性能和导电性能，研究人员通常将纳米碳和金属碳复合制备高性能金属基复合材料。目前将纳米碳和金属复合的方法主要有原位自生法和外加法，但主要存在着一下几点问题：(1)原位自生法主要采用化学气相沉积制备纳米碳，但其存在制备温度高和无法制备超厚纳米碳膜。(2)外加法主要有旋涂、球磨分散和自组装等，避免了高温生长和纳米碳的结构选择等问题，但外加法很难均匀分散和制备高质量的纳米碳。(3)外加法制备纳米碳和金属基底界面结合性较差。以致得到纳米碳增强金属铜的导热和导电性能远低于预期，甚至低于金属铜基体的导热值。(4)目前纳米碳和金属铜复合无法实现大批量、集成化、规模化的生产。如何实现大批量连续化制备高强度高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有复合电镀纳米碳金属膜的复合金属丝的制备方法，其特征在于，包括：/n提供金属丝；/n将分散的纳米碳粉末和金属盐分散在溶剂中，配置成复合电镀液；/n通过卷对卷传输方式，使金属丝连续通过所述复合电镀液，同时对所述金属丝表面进行复合电镀处理，形成覆盖所述金属丝表面的纳米碳金属膜，所述纳米碳金属膜内至少部分纳米碳之间通过金属连接，所述复合电镀处理包括同时进行的电泳沉积和电镀沉积。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有复合电镀纳米碳金属膜的复合金属丝的制备方法，其特征在于，包括：
提供金属丝；
将分散的纳米碳粉末和金属盐分散在溶剂中，配置成复合电镀液；
通过卷对卷传输方式，使金属丝连续通过所述复合电镀液，同时对所述金属丝表面进行复合电镀处理，形成覆盖所述金属丝表面的纳米碳金属膜，所述纳米碳金属膜内至少部分纳米碳之间通过金属连接，所述复合电镀处理包括同时进行的电泳沉积和电镀沉积。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合电镀处理过程中，将所述金属丝连接至阴极，在复合电镀液内设置阳极金属板，所述阳极金属板的材质与所述复合电镀液中的金属阳离子为同种金属。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属丝包括金属丝基材以及沉积于所述金属丝基材表面的石墨烯层。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层的形成方法包括：利用卷对卷沉积方式，在对卷输入端和对卷输出端之间传输所述金属丝基材，并且在所述金属丝基材传输过程中，通过等离子体增强化学气相沉积工艺在所述金属丝基材表面沉积形成所述石墨烯层。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体增强化学气相沉积工艺的沉积温度为700～850℃，射频功率为5～200W，采用的沉积气体包括包含C、H元素的气体，所述沉积气体的流量为1～50sccm，石墨烯层的生长时间为30～60min。


6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属丝基材的长度为1m以上，直径为10-500μm，所述石墨烯层包括1～10层石墨烯。


7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合电镀液中的溶剂包括乙醇和丙酮中的至少一种。


8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合电镀液中纳米碳的浓度范围为0.1～0.9g/L，金属盐的浓度范围为0.02～0.8mol/L。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘悦，陈乃齐，杨昆明，姚松松，范同祥，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31