一种具有高导电性能的复合材料的制作配方及制作方法组成比例

本发明专利技术涉及一种具有高导电性能的复合材料的制作原料及制作方法，该配方包括合金气雾化粉末和石墨烯纳米片，所述合金气雾化粉末和石墨烯微片的比例为100:0.5；所述合金气雾化粉由以下按质量百分数计的组分组成：锌粉体5.9％、镁粉体2.2％、银粉体1.7％、铁粉体0.35％和硅粉体0.1％，余量为铜粉体。制作时，先按照配方称取原料，然后将石墨烯纳米片分散到无水乙醇溶液中，制得石墨烯溶液；接着将合金气雾化粉末加入到石墨烯溶液中并封装在球磨罐中进行球磨，形成浆料，并将球磨后的浆料搅拌干燥至呈半干状态，最后烧结，即可制出超低电阻、强度高、延展性好、耐摩擦、抗磁、抗氧化，应用范围广的具有高导电性能的复合材料。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高导电性能的复合材料的制作配方及制作方法
本专利技术属于导电材料
，特别涉及一种具有高导电性能的复合材料的制作配方及制作方法。
技术介绍
目前，市场上现有导电材料自身就存在电阻，而且电阻值相对较大，严重影响导电性能，从而导致应用范围极其有限，无法满足现代高科技的市场需求。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种超低电阻、强度高、延展性好、耐摩擦、抗磁、抗氧化，应用范围极广，具有极强的市场竞争力的具有高导电性能的复合材料的制作配方，以及该复合材料的制作方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种具有高导电性能的复合材料的制作配方，包括合金气雾化粉末和石墨烯纳米片，所述合金气雾化粉末和石墨烯微片的比例为100:0.5；其中，所述合金气雾化粉由以下按质量百分数计的组分组成：锌粉体5.9％、镁粉体2.2％、银粉体1.7％、铁粉体0.35％和硅粉体0.1％，余量为铜粉体。进一步地，所述石墨烯微片是石墨烯纳米片，是以纯度为99.9％的天然石墨为原料并采用改进Hummer法制备得到氧化石墨烯纳米粉末后加入水合肼搅拌还原、充分干燥后获得。进一步地，所述锌粉体、镁粉体、银粉体、铁粉体、硅粉体和铜粉体的平均粒径为9μm，且均为多成近片状颗粒。一种具有高导电性能的复合材料的制作方法，依次包括以下步骤：称取原料—按照上述权利要求1或2或3所述配方称取各出合金气雾化粉末和石墨烯纳米片；机械球磨—首先将石墨烯纳米片分散到无水乙醇溶液中，并采用超声振荡使之分散均匀，制得石墨烯溶液；接着将合金气雾化粉末加入到石墨烯溶液中并封装在球磨罐中进行球磨，形成浆料；最后将球磨后的浆料搅拌干燥至呈半干状态；烧结—将半干状态的浆料入模、烧结。进一步地，将合金气雾化粉末加入到石墨烯溶液中并封装在球磨罐中进行球磨的球料比为6:1,转速为300r·min-1，球磨时间为12小时。进一步地，所述“将半干状态的浆料入模、烧结”具体包括以下步骤：首先入模、入炉—将半干状态的浆料装入模具并置于烧结炉设备的炉体炉内壁；然后预压处理—将模具置于炉体的上下电极之间，并通过油压系统加压；接着真空处理—对炉体的腔体进行抽真空，直至复合真空计电阻单元显示为5.3E0pa，且位移值不变，可去除炉内壁复合粉体的液体或酒精；再接着烧结—采用二段加热方式对模具内的半干状态的浆料进行烧结，即先以600℃进行预热，然后在压为40MPa的环境下保温，完成烧结；最后冷却、脱模—将烧结后的模具取出，并在保持室温在23℃以下将模具放入液压脱模器进行脱模，制得具有高导电性能的复合材料。进一步地，所述模具为石墨模具，该石墨模具的内表面设有石墨纸层。进一步地，所述烧结炉设备为SPS放电等离子烧结炉设备。进一步地，在制得具有高导电性能的复合材料后，还可采用MPT磨抛头设备对复合材料的表面进行抛光、磨平处理。进一步地，在预压处理之前，先对炉体进行抽气，直至复合真空计电阻单元显示为1.0E2pa。本专利技术有益效果：本专利技术通过上述技术方案，即可生产加工出超低电阻、强度高、延展性好、耐摩擦、抗磁和抗氧化的具有高导电性能的复合材料，该复合材料可在强电、弱电和抗磁性等产品上应用，应用范围极广，具有极强的市场竞争力。附图说明图1是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法的流程示意图；图2是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法中烧结的流程示意图；图3是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法所制作出来的复合材料的拉伸测试结果曲线图；图4是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法所制作出来的复合材料的熔点测试结果曲线图；图5是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法所制作出来的复合材料的金相组织图；图6是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法所制作出来的复合材料的又一金相组织图；图7是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法所制作出来的复合材料的再一金相组织图；图8是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法所制作出来的复合材料的拉伸断口SEM照片图；图9是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法所制作出来的复合材料的又一拉伸断口SEM照片图；图10是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法所制作出来的复合材料的再一拉伸断口SEM照片图；图11是本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法所制作出来的复合材料的磁性能测试结果曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例所述的一种具有高导电性能的复合材料的制作配方，包括合金气雾化粉末和石墨烯纳米片，所述合金气雾化粉末和石墨烯微片的比例为100:0.5。其中，所述合金气雾化粉由以下按质量百分数计的组分组成：锌粉体5.9％、镁粉体2.2％、银粉体1.7％、铁粉体0.35％和硅粉体0.1％，余量为铜粉体；所述锌粉体、镁粉体、银粉体、铁粉体、硅粉体和铜粉体的平均粒径为9μm，且均为多成近片状颗粒。所述石墨烯微片是石墨烯纳米片，是以纯度为99.9％的天然石墨为原料并采用改进Hummer法制备得到氧化石墨烯纳米粉末后加入水合肼搅拌还原(比如：在98℃下机械搅拌还原)、充分干燥后获得。如图1所示，本专利技术所述一种具有高导电性能的复合材料的制作方法，依次包括以下步骤：步骤S100.称取原料—按照上述配方称取各出合金气雾化粉末和石墨烯纳米片。步骤S200.机械球磨—首先将石墨烯纳米片分散到无水乙醇溶液中，并采用超声振荡使之分散均匀，制得石墨烯溶液；接着将合金气雾化粉末加入到石墨烯溶液中并封装在球磨罐中进行球磨，形成浆料；最后将球磨后的浆料搅拌干燥至呈半干状态；其中，将合金气雾化粉末加入到石墨烯溶液中并封装在球磨罐中进行球磨的球料比为6:1,转速为300r·min-1，球磨时间为12小时。步骤S300.烧结—将半干状态的浆料入模、烧结。如图2所示，具体包括以下步骤：步骤S301.入模、入炉—将半干状态的浆料装入模具并置于烧结炉设备的炉体炉内壁；其中，所述模具为石墨模具，该石墨模具的内表面设有石墨纸层；所述烧结炉设备为SPS放电等离子烧结炉设备。步骤S302.预压处理—将模具置于炉体的上下电极之间，并通过油压系统加压；步骤S303.真空处理—对炉体的腔体进行抽真空，直至复合真空计电阻单元显示为5.3E0pa，且位移值不变，可去除炉内壁复合粉体的液体或酒精。步骤S304.烧结—采用二段加热方式对模具内的半干状态的浆料进行烧结，即先以600℃进行预热，然后在压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高导电性能的复合材料的制作配方，其特征在于，包括合金气雾化粉末和石墨烯纳米片，所述合金气雾化粉末和石墨烯微片的比例为100:0.5；其中，/n所述合金气雾化粉由以下按质量百分数计的组分组成：锌粉体5.9％、镁粉体2.2％、银粉体1.7％、铁粉体0.35％和硅粉体0.1％，余量为铜粉体。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有高导电性能的复合材料的制作配方，其特征在于，包括合金气雾化粉末和石墨烯纳米片，所述合金气雾化粉末和石墨烯微片的比例为100:0.5；其中，
所述合金气雾化粉由以下按质量百分数计的组分组成：锌粉体5.9％、镁粉体2.2％、银粉体1.7％、铁粉体0.35％和硅粉体0.1％，余量为铜粉体。


2.根据权利要求1所述配方，其特征在于，所述石墨烯微片是石墨烯纳米片，是以纯度为99.9％的天然石墨为原料并采用改进Hummer法制备得到氧化石墨烯纳米粉末后加入水合肼搅拌还原、充分干燥后获得。


3.根据权利要求1所述配方，其特征在于，所述锌粉体、镁粉体、银粉体、铁粉体、硅粉体和铜粉体的平均粒径为9μm，且均为多成近片状颗粒。


4.一种具有高导电性能的复合材料的制作方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
称取原料—按照上述权利要求1或2或3所述配方称取各出合金气雾化粉末和石墨烯纳米片；
机械球磨—首先将石墨烯纳米片分散到无水乙醇溶液中，并采用超声振荡使之分散均匀，制得石墨烯溶液；接着将合金气雾化粉末加入到石墨烯溶液中并封装在球磨罐中进行球磨，形成浆料；最后将球磨后的浆料搅拌干燥至呈半干状态；
烧结—将半干状态的浆料入模、烧结。


5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，将合金气雾化粉末加入到石墨烯溶液中并封装在球磨罐中进行球磨的球料比...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁海，胡艳梅，
申请(专利权)人：深圳市中科量能科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44