[发明专利]一种石墨烯/碳化硅增强铜基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/碳化硅增强铜基复合材料，其特征在于，所述复合材料含有以下重量百分比的组份：石墨烯 0.3-0.8wt%、SiC：0.2-0.6wt%、Ni ：0.02-0.2 wt%、余量为铜；

石墨烯/碳化硅增强铜基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将原始铜粉进行预处理；将处理后的铜粉、超细碳化硅粉末、镍粉于高速混合机中混合预混合8-10h，得混合粉料；

（2）将石墨烯置于无水乙醇中超声分散50-70min后，加入混合粉料和混合粉料质量0.8-1wt%的硬脂酸，45-50℃下超声分散20-30min，再混合搅拌10-15min，得复合粉体混悬液；

（3）将复合粉体混悬液置于球磨罐中，抽真空并通入高纯氩气保护，再进行球磨；

球磨时间为5-6.5h，转速为300-400r/min，球料比为6-9：1；正反转交替时间为20-25min，加速和减速时间均为 15s；

（4）将球磨后所得浆料置于蒸发釜中，在搅拌下干燥处理浆料至半干状态，再转移至真空烘箱中进行充分干燥处理，得混合粉体；将混合粉体在255-265 ℃ 下保温 1.5 h去除硬酯酸，得铜基混合粉末；

（5）将铜基混合粉末装入钢模具中，在 100-160 MPa 压力下预压成形，然后将压坯装入高强石墨模具中；

（6）于真空热压炉中进行真空热压：真空度达2-3×10^-3 Pa后加热，升温速率11-13℃/min，热压温度为 840-860 ℃，热压压力为 40-50 MPa，热压时间为100-130min；烧结结束后复合材料坯件随炉冷却至室温；

（7）将制备得到的复合材料坯件在710-730℃下进行热轧；热轧完成后升温至360-400℃，保温60-90min，降温至160-180℃后，空冷至室温。

2.根据权利要求1所述的石墨烯/碳化硅增强铜基复合材料，其特征在于，所述复合材料含有以下重量百分比的组份：石墨烯 0.45-0.7wt%、SiC：0.4-0.55wt%、Ni： 0.05-0.12wt%、余量为铜。

3.根据权利要求2所述的石墨烯/碳化硅增强铜基复合材料，其特征在于，所述复合材料含有以下重量百分比的组份：石墨烯 0.65wt%、SiC：0.5wt%、Ni： 0.11wt%、余量为铜。

4.根据权利要求2所述的石墨烯/碳化硅增强铜基复合材料，其特征在于，所述复合材料含有以下重量百分比的组份：石墨烯 0.6wt%、SiC：0.45wt%、Ni： 0.08 wt%、余量为铜。

5.根据权利要求1所述的石墨烯/碳化硅增强铜基复合材料，其特征在于，步骤（1）中，原始铜粉的预处理方法为：将原始铜粉置于5mol/L的醋酸溶液中超声20min；蒸馏水清洗后，依次置于乙醇和丙醇中超声25min，过滤，真空干燥，即得。

6.根据权利要求1所述的石墨烯/碳化硅增强铜基复合材料，其特征在于，步骤（1）中，原始铜粉的粒度为1-5μm；超细碳化硅粉末粒度为20-50 nm；镍粉的粒度为10-20μm。

7.根据权利要求1所述的石墨烯/碳化硅增强铜基复合材料，其特征在于，步骤（7）中，轧件变形量为7-9%。