[发明专利]一种铜基烯合金的制备方法

权利要求书

1.一种铜基烯合金的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

a)制备石墨烯和铜和/或铜合金混合粉体，所述粉体包括如下重量份计组分：石墨烯3％～10％，铜和/或铜合金粉末为余量；

a-1)制备石墨烯单分散溶液；

a-1-1)配置溶液；

a-1-2)将石墨烯溶入溶液；

a-1-3)将步骤a-1-2)制备的石墨烯有机溶液放入超声波震荡器中搅拌；

a-2)将铜和/或铜合金粉体加入到步骤a-1)所得石墨烯单分散溶液；

a-3)将步骤a-2)所得石墨烯和铜和/或铜合金混合溶液放入球磨罐中球磨20～40h；

a-4)将步骤a-3)制得的混合溶液于50～60℃和搅拌下烘干；

b)将步骤a)得到的石墨烯和铜和/或铜合金混合粉体装入内径为80～120mm，内腔高度为85～300mm的不锈钢包套；

c)将包套加热至700～750℃后进行真空除气2～4h至真空度为1.0×10^-3Pa，将包套砸瘪，焊接密封；

d)于700℃～900℃，100～200MPa压力下将步骤c)得到的密封的包套热等静压2～4h；

e)削去掉包套皮，得直径为55～85mm，高度为55～200mm的圆柱形预制锭；

f)在惰性气体的保护氛围中，将装有与步骤a)相同的铜和/或铜合金粉末的坩埚加热至熔点之上30℃～80℃制得铜和/或铜合金熔体；

g)在惰性气体的保护氛围且保持步骤f)坩埚温度不变下将步骤e)得到的圆柱形预制锭加入坩埚得到熔融有圆柱形预制锭的铜和/或铜合金熔体，经搅拌后将铜基烯合金熔体迅速浇铸到石墨模具中，在惰性气体的保护氛围中空冷至室温得到铜基烯合金铸锭；

h)将步骤g)得到的铜基烯合金铸锭进行均匀化处理，温度为700℃～900℃下保温24～48h，用吨位200～500t的挤压机以挤压比为15∶1～20∶1进行热挤压，得到铜基烯合金棒材。

2.如权利要求1所述一种铜基烯合金的制备方法，其特征在于：所述步骤a-2)中铜和/或铜合金粉体的粒径为5～100μm。

3.如权利要求1所述一种铜基烯合金的制备方法，其特征在于：所述步骤a-1-1)中配置的有机溶剂的重量为石墨烯的19～191倍；所述溶剂由质量百分比计的20％～100％的乙醇、NMP、聚乙二醇或PVP与水组成。

4.如权利要求1所述-种铜基烯合金的制备方法，其特征在于：所述步骤a-1-3)将步骤a-1-2)制备的石墨烯溶液放入超声波震荡器中至少搅拌2h。

5.如权利要求1所述一种铜基烯合金的制备方法，其特征在于：所述步骤a-3)中球磨罐中球料比为10∶1～15∶1，于转速至少300r/min下球磨，所述球磨机的磨球为高碳铬轴承钢质材料磨球。

6.如权利要求1所述一种铜基烯合金的制备方法，其特征在于：所述步骤a-4)中烘干过程中烘干温度为50～60℃，烘干的同时进行机械搅拌。

7.如权利要求1所述一种铜基烯合金的制备方法，其特征在于：所述步骤f)和g)中惰性气体为SF₆+N₂，两种气体体积比为1∶3。

8.如权利要求1所述一种铜基烯合金的制备方法，其特征在于：所述将步骤g)得到的铜基烯合金铸锭进行均匀化处理，温度为700℃～900℃下保温24～48h，用轧钢机轧制成型，得到铜基烯合金板材。

9.如权利要求1所述一种铜基烯合金的制备方法，其特征在于：所述铜基烯合金包括如下重量百分比计的组分：石墨烯0.1％～5％，铜和/或铜合金为余量。