一种石墨烯增强铜基复合材料的制备技术制造技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯增强铜基复合材料的制备技术；属于铜基复合材料制备技术领域。本发明专利技术首次尝试了在铜材上设计一层无定形碳膜；然后通过热压烧结或SPS烧结，得到碳具有石墨烯结构的铜基复合材料；通过后续的轧制和退火处理，得到性能优越的铜基复合材料。本发明专利技术可设计性强、适用性广、经济实用，所得产品性能优良，便于大规模工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯增强铜基复合材料的制备技术
本专利技术涉及一种石墨烯增强铜基复合材料的制备技术；属于铜基复合材料制备

技术介绍
铜具有优良的导电导热性和抗磁性，延展性好，耐腐蚀、抗蠕变性能高，是使用最早也是应用最广泛的金属之一。但是，传统的铜及其合金强度低、高温性能差等缺点使得铜及铜合金无法满足工业生产的强烈需求，极大得限制了其应用范围。把铜作为基体，将第二相引入基体中制备出的铜基复合材料可以很大程度上解决这些问题。铜基复合材料以优良的导电性和力学性能广泛应用于电子封装、点焊和装焊机的电极、触头材料、电枢和电动工具的转换器等方面，如W/Cu、Mo/Cu已成功应用于大功率器件及集成电路的制作，但由于其密度较高，不适合小型化、轻型化电子产品的封装；此外，其热导率的理论值仍不能满足大功率封装的极限要求。因此，人们提出用C或SiC等非金属相增强铜基体，使其兼具轻质、高强度、高导热等多种优点，在复合材料的体系选择上取得了一些突破，但是无论是金刚石还是SiC颗粒增强铜基体，普遍存在复合材料表面粗糙、成型加工和表面处理困难等问题。r>目前，石墨烯增强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯增强铜基复合材料的制备技术，其特征在于：将原料通过热压烧结或放电等离子(SPS)烧结，使得无定形碳膜转化成石墨烯微晶，并得到石墨烯增强铜基复合材料；所述原料中含有带有无定形碳膜的铜材。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯增强铜基复合材料的制备技术，其特征在于：将原料通过热压烧结或放电等离子(SPS)烧结，使得无定形碳膜转化成石墨烯微晶，并得到石墨烯增强铜基复合材料；所述原料中含有带有无定形碳膜的铜材。


2.根据权利要求1所述的一种石墨烯增强铜基复合材料的制备技术，其特征在于；包括下述步骤：
步骤一无定形碳膜的制备
以表面清洁干净的铜材为原料；在铜材表面先制备一层无定形碳膜；所述铜材包括铜箔、铜板材、铜粉；
步骤二
当所述铜材为铜箔和/或铜板材时，将带有无定形碳膜的铜材进行堆叠，然后在热压烧结或放电等离子(SPS)烧结的条件下，使得无定形碳膜转化成石墨烯微晶，并得到石墨烯增强铜基复合材料；或将带有无定形碳膜的铜材与铜材A进行堆叠然后在热压烧结或放电等离子(SPS)烧结的条件下，使得无定形碳膜转化成石墨烯微晶，并得到石墨烯增强铜基复合材料；
或
当所述铜材为铜粉时，将带有无定形碳膜的铜粉压制成形后在热压烧结或放电等离子(SPS)烧结的条件下，使得无定形碳膜转化成石墨烯微晶，并得到石墨烯增强铜基复合材料；或将带有无定形碳膜的铜粉与铜粉混合均匀，压制成形后热压烧结或放电等离子(SPS)烧结的条件下，使得无定形碳膜转化成石墨烯微晶，并得到石墨烯增强铜基复合材料；
或
当所述铜材一部分为铜粉、一部分为铜箔或铜板时；在铜箔或铜板上铺设带有无定形碳膜的铜粉、成形得到样坯1，将样坯1进行堆叠或将样坯1与铜板或铜箔进行堆叠；然后在热压烧结或放电等离子(SPS)烧结的条件下，使得无定形碳膜转化成石墨烯微晶并得到石墨烯增强铜基复合材料；或在带有无定形碳膜的铜箔或铜板上铺设铜粉、成形得到样坯2，将样坯2进行堆叠或将样坯2与铜板或铜箔进行堆叠；然后在热压烧结或放电等离子(SPS)烧结的条件下，使得无定形碳膜转化成石墨烯微晶并得到石墨烯增强铜基复合材料；或将带有无定形碳膜的铜箔或铜板上铺设带有无定形碳膜的铜粉、成形得到样坯3；将样坯3进行堆叠或将样坯3与铜板或铜箔进行堆叠，然后在热压烧结或放电等离子(SPS)烧结的条件下，使得无定形碳膜转化成石墨烯微晶，并得到石墨烯增强铜基复合材料。


3.根据权利要求1所述的一种石墨烯增强铜基复合材料的制备技术，其特征在于；所述无定形碳膜的厚度为纳米级别。一般为100-500nm。其制备工艺优选为磁控溅射法或化学气相沉积法。


4.根据权利要求1所述的一种石墨烯增强铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇，张福勤，夏莉红，李复懿，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43