[发明专利]一种石墨烯/金属复合导电涂层的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/金属复合导电涂层的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）金属粉末预处理

将雾化金属粉末和级配钢球按质量比放入球磨罐中，填满无水乙醇后以200~400r/min的转速湿磨一段时间为t₁，形成片状金属粉末；

（2）金属-改性氧化石墨烯粉末制备

在步骤（1）中的球磨罐中按质量百分数比加入氧化石墨烯粉末和分散剂，以400~800r/min的转速湿磨一段时间为t₂，随后采用真空干燥箱在80℃条件下烘干，制得分散均匀的金属-改性氧化石墨烯粉末；

所述分散剂为含共轭键的表面活性剂，为烷基苯磺酸钠或聚苯乙磺酸钠；

（3）悬浮态热还原金属-改性氧化石墨烯粉末

将步骤（2）制得的金属-改性氧化石墨烯粉末放入悬浮炉中进行悬浮态热还原，热还原温度设定为400℃~1000℃，并在悬浮炉中以一定的流速通入一定体积比的保护气体氩气和还原气体氢气，反应一段时间为t₃，附着在片状金属粉末上的氧化石墨烯在金属粉末表面原位还原生成石墨烯，反应结束后冷却至室温，即得到金属-改性石墨烯复合粉末；所述氩气和氢气的流速为2.3L/min~15L/min；

（4）金属-改性石墨烯复合粉末涂层制备

采用热喷涂工艺将金属-改性石墨烯复合粉末喷涂在金属基体上；

所述t₁为2~3h，所述t₂为1~2h，所述t₃为5~30s。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/金属复合导电涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述金属粉末为具有高还原性的导电金属粉末，包括铜粉、镍粉中的一种或两种。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯/金属复合导电涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述金属粉末与级配钢球的质量比为1:20~1:25，且级配钢球的级配为φ25mm：φ55mm：φ75mm=2:3:5，所述金属粉末粒径为5~10微米。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯/金属复合导电涂层的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中，按质量百分计，所述氧化石墨烯粉末为步骤（1）中金属粉末的1%~10%，所述分散剂为金属粉末的0.01%~0.1%。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯/金属复合导电涂层的制备方法，其特征在于，所述氢气和氩气的体积比为5:95。

6.根据权利要求1~5任一项所述的一种石墨烯/金属复合导电涂层的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的热喷涂工艺包括火焰喷涂、等离子喷涂、激光喷涂或电弧喷涂，所述金属-改性石墨烯复合粉末涂层的厚度为0.01~0.1mm。