[发明专利]一种提高铜/石墨复合材料界面结合强度的方法

权利要求书

1.一种提高铜/石墨复合材料界面结合强度的方法，其特征在于：采用铜粉：氧化铜/氧化亚铜质量比为（70-80）：（1-20）来充当铜源，烧结方式为真空热压烧结，首先以1~5℃/min的升温速率加热至500~700℃，保温0.25~1h；再以5~10℃/min的升温速率加热至800-950℃，保温0.5~1.5h；在最高温保温阶段施加3~10MPa载荷，保温阶段结束后撤去压力；整个烧结过程真空度控制在10²~10^-1Pa之间，随炉冷却至室温，得到铜/石墨复合材料；利用石墨还原氧化铜/氧化亚铜所得的铜饱和蒸气压小这一特点，在铜与石墨的界面处产生蒸发-冷凝的烧结机制，形成一种铜含量梯度变化的机械互锁-扩散结合界面，从而提高界面结合强度；

烧结过程中氧化铜/氧化亚铜被充分反应，最终所得的复合材料只含有铜和石墨两种物相。

2.如权利要求1所述的一种提高铜/石墨复合材料界面结合强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将铜粉，氧化铜/氧化亚铜粉，聚乙烯醇采用高速搅拌的方式进行混合得到掺杂粉末；

将得到的掺杂粉末与石墨一同置于V型混料机中混合均匀得到混合粉末；

将所得混合粉末进行压制得到素坯；

将所得素坯在真空热压的条件进行烧结，随炉冷却至室温，获得铜/石墨复合材料。

3.如权利要求2所述提高铜/石墨复合材料界面结合强度的方法，其特征在于，所述铜粉、氧化铜/氧化亚铜粉、聚乙烯醇重量比为：M_铜：M_{氧化铜/氧化亚铜}：M_聚乙烯醇=（70-80）：（1-20）：（0.5-4），其中聚乙烯醇充当粘结剂，所述石墨质量分数为5~25%。

4.如权利要求2所述提高铜/石墨复合材料界面结合强度的方法，其特征在于，所述氧化铜/氧化亚铜粉末粒度≥300目；所述石墨为鳞片石墨，粒度为200-500μm。

5.如权利要求2所述提高铜/石墨复合材料界面结合强度的方法，其特征在于，所述压制压力300-600MPa，压制方式为单向压制。