[发明专利]石墨烯增强铜复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯增强铜复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：

第一步，雾化铜合金粉颗粒表面石墨烯生长工艺：

a、称取1～6份的雾化铜合金粉末置于高纯方舟内；

b、将方舟置于高温管式炉的石英管中部高温区内，抽出石英管内的空气，然后通入氩气Ar，气体流量为200～400 sccm，并将管式炉加热至生长温度900～1000 ℃，升温速率为10～30 ℃/min；

c、升温至生长温度后保温，然后通入氢气H₂，流量为10~45 sccm，氧化还原20~40 min；

d、氧化还原结束后在石英管中同时引入流量为5～150 sccm的甲烷CH₄和流量为5～150sccm的氢气H₂进行石墨烯的生长，生长时间1～20 min；

e、生长结束后停止通入甲烷CH₄与氢气H₂，同时停止对管式炉加热，管式炉自然冷却至200 ℃后开盖迅速降温至室温，降温速率为20～200 ℃/min，得到石墨烯均匀包覆的铜合金复合粉末颗粒；

第二步，复合粉末成型工艺：

a、将第一步中e步骤得到的复合粉末颗粒装入硬质合金模具中，在200～300MPa压力下预压成型，得到铜/石墨烯复合材料块体毛坯；

b、将得到的铜/石墨烯复合材料块体毛坯放入管式炉中在惰性气体气氛保护下烧结成型，氮气流量150～200sccm，升温速率8~10 ℃/min，烧结温度1000~1200 ℃，保温2~4 h，烧结结束后随炉降温至室温。

2.如权利要求1所述的石墨烯增强铜复合材料的制备方法，其特征在于：所述第一步的a步骤中方舟为氮化硼、三氧化二铝中的一种组成。

3.如权利要求1所述的石墨烯增强铜复合材料的制备方法，其特征在于：所述雾化铜合金粉末为以铜为基体与各类微量元素以雾化的方法制备的合金粉末，铜含量为85%‒99%。

4.如权利要求1所述的石墨烯增强铜复合材料的制备方法，其特征在于：所述雾化铜合金粉末粒径为5~100μm。

5.如权利要求1所述的石墨烯增强铜复合材料的制备方法，其特征在于：所述氩气Ar为>99.999%的高纯氩气。

6.如权利要求1所述的石墨烯增强铜复合材料的制备方法，其特征在于：所述惰性气体气氛为高纯氮气和高纯氩气。