[发明专利]一种带有抗氧化防护层的铜材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域中的铜材，尤其涉及一种带有抗氧化防护层的铜材及其制造方法。

背景技术

铜是人类最早发现的古老金属之一，早在数千年前人类就开始使用铜，以纯铜或铜合金制成的各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材具有许多优异的物理化学特性，例如其热导率和电导率都很高，化学稳定性强，抗拉强度大，易熔接，具抗蚀性、可塑性、延展性等，铜材这些优异的特性使其被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，深深地渗入了生产和生活的各个方面。 

铜具有较低的电阻率，因此，铜在电气、电子工业中应用最广，但是铜在空气和室温下易氧化，尤其在高温环境下铜表面更易氧化或腐蚀，使得铜材的导电、导热能力降低，这是造成铜材在高温环境下作为电极不能持久耐用的关键因素，也是造成电子器件中铜膜失效的一个重要因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有抗氧化防护层的铜材及其制造方法，能够大大提高现有铜材的抗氧化或抗腐蚀的能力。

本发明采用下述技术方案：一种带有抗氧化防护层的铜材，包括铜材基底，所述的铜材基底周围包覆有抗氧化的石墨烯薄膜防护层。

一种带有抗氧化防护层的铜材的制造方法，包括以下步骤：

（1）、铜材清洗：先将铜材放入由无水酒精和纯丙酮按1:1的体积比组成的混合溶液中超声清洗15分钟，然后用去离子水超声清洗5分钟，取出干燥后，放入浓度为5%的稀盐酸溶液中浸泡5小时，取出后用去离子水清洗后进入步骤（2）；

（2）、在铜材表面制备石墨烯薄膜防护层。

所述的步骤（2）中制备石墨烯薄膜防护层的具体步骤为：将清洗后的铜材放入单温区生长炉中，当生长炉开始加热时，生长炉中通保护气予以保护，当生长炉内温度升至600℃时，在保持保护气的同时开始向生长炉中通还原气体，当温度继续升至1000℃时恒温10分钟，在保持保护气和还原气的情况下，然后通入甲烷，生长开始，生长时间为2分钟，生长结束后立即断电降温，切断甲烷气体，当温度降到600℃时切断还原气体，而持续通保护气体；当温度再降至300℃时切断保护气，直到降至室温时，打开生长炉，取出样品，完成制作。

本发明的目的是提供一种带有抗氧化防护层的铜材及其制造方法, 利用CVD法在铜材表面制备石墨烯薄膜防护层，铜材表面被抗氧化的石墨烯薄膜防护层所包覆，在不影响铜材自身的导电导热性能情况下，能够大大提高现有铜材的抗氧化或抗腐蚀的能力，能够延长铜材的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的带有抗氧化防护层的铜材的剖视结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种带有抗氧化防护层的铜材，包括铜材基底1，所述的铜材基底1周围包覆有抗氧化的石墨烯薄膜防护层2，抗氧化的石墨烯薄膜防护层2可以大大提高现有铜材的抗氧化或抗腐蚀的能力。

制造上述带有抗氧化防护层的铜材的方法，包括以下步骤：

（1）、铜材清洗：先将铜材放入由无水酒精和纯丙酮按1:1的体积比组成的混合溶液中超声清洗15分钟，然后用去离子水超声清洗5分钟，取出干燥后，放入浓度为5%的稀盐酸溶液中浸泡5小时，取出后用去离子水清洗后进入步骤（2）；

（2）、在铜材表面制备石墨烯薄膜防护层：将清洗后的铜材放入单温区生长炉中，当生长炉开始加热时，生长炉中通保护气予以保护，当生长炉内温度升至600℃时，在保持保护气的同时开始向生长炉中通还原气体，当温度继续升至1000℃时恒温10分钟，在保持保护气和还原气的情况下，然后通入甲烷，生长开始，生长时间为2分钟，生长结束后立即断电降温，切断甲烷气体，当温度降到600℃时切断还原气体，而持续通保护气体；当温度再降至300℃时切断保护气，直到降至室温时，打开生长炉，取出样品，完成制作。