一种氧化石墨烯涂层-铜基复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及金属表面处理技术领域，提供了一种氧化石墨烯涂层‑铜基复合材料及其制备方法和应用。本发明专利技术采用界面化学工程策略，通过溶剂热反应在铜基底表面修饰‑OH、‑COOH等含氧官能团，然后将所得功能化铜基底浸没于氧化石墨烯分散液中，通过干燥诱导氧化石墨烯纳米片在铜基底表面涂覆。功能化铜基底表面的含氧官能团与石墨烯表面的含氧官能团产生化学相互作用，能够有效提升氧化石墨烯涂层与铜基底的界面结合强度，使氧化石墨烯涂层能够持续发生润滑作用，摩擦系数长期保持在0.2以下，同时还增强了材料的耐磨性，磨损率较纯铜基底显著降低。本发明专利技术解决了传统氧化石墨烯涂层因界面结合弱导致的易剥落、润滑失效问题，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属表面处理，尤其涉及一种氧化石墨烯涂层-铜基复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、金属铜因具有优异的导电性、导热性和加工性能，被广泛应用于精密电子接插件、滑动轴承、高速列车集电环等关键摩擦部件。然而，铜基材料固有的硬度低、耐磨性差等问题，导致其在长期摩擦工况下易发生粘着磨损、氧化腐蚀及接触电阻不稳定等问题，严重影响了器件的使用寿命与可靠性。为改善铜基材料表面的摩擦学性能，研究者普遍采用表面涂层技术，即通过在铜基材料表面制备润滑涂层，提高其润滑性和耐磨性。其中，二维纳米材料(如氧化石墨烯)因具备超薄层状结构、高化学稳定性及自润滑特性，被视为理想的固体润滑材料。

2、然而，目前多通过旋涂、喷涂等方法在铜基材料表面制备氧化石墨烯涂层，氧化石墨烯涂层和铜基底的结合多依赖物理吸附作用，导致涂层与基底结合强度低，在摩擦过程中易发生剥落失效。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术提供了一种氧化石墨烯涂层-铜基复合材料及其制备方法和应用。本专利技术制备的氧化石墨烯涂层-铜基复合材料中，氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化石墨烯涂层-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂中水的体积分数为7～8％，N,N-二甲基甲酰胺的体积分数为85～86％，油胺的体积分数为7～8％；所述功能化处理液中甲酸盐的含量为14～15mg/mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应的温度为160～200℃，时间为16～24h。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应在反应釜中进行，所述功能化处理液在反应釜内的填充量为所述反应釜容积的20～30％。

5.根...

【技术特征摘要】

1.一种氧化石墨烯涂层-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂中水的体积分数为7～8％，n,n-二甲基甲酰胺的体积分数为85～86％，油胺的体积分数为7～8％；所述功能化处理液中甲酸盐的含量为14～15mg/ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应的温度为160～200℃，时间为16～24h。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应在反应釜中进行，所述功能化处理液在反应釜内的填充量为所述反应釜容积的20～30％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯为氧化石墨烯纳米片；所述氧化石墨烯纳米片的层数为1～30...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁益龙，陈鹏，张慧，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：