[发明专利]一种表面改性的铜母线及其制备方法

权利要求书

1.一种表面改性的铜母线，具有搭接面和非搭接面，其特征在于，在铜母线的搭接面和非搭接面上通过磁控溅射技术附着有银底层，在非搭接面的银底层上涂覆有石墨烯薄膜层，对其表面改性处理，所述银底层厚度8～12μm，石墨烯薄膜层厚度80～100μm；所述铜母线按照质量分数由以下原料制成：Ag 0.4～1％，B 2～3.5％，Ti 0.003～0.005％，Mn0.007～0.012％，V 0.002～0.004％，Sr 0.002～0.03％，Co 0.002～0.05％，Ni 0.001～0.003％，稀土氧化物0.002～0.004％，其余为Cu和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的表面改性的铜母线，其特征在于：所述铜母线按照质量分数由以下原料制成：Ag 0.5％，B 2.3％，Ti 0.004％，Mn 0.009％，V 0.003％，Sr 0.008％，Co0.02％，Ni 0.002％，稀土氧化物0.003％，其余为Cu和不可避免的杂质。

3.一种基于权利要求1或2所述的表面改性的铜母线的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

S1)制备铜母线；

S2)表面处理：对铜母线进行机械抛光,使其表面粗糙度Ra≤0.15μm,再用无水乙醇对铜母线进行超声清洗处理；

S3)制备银底层：将铜母线放入磁控溅射设备内并抽真空，然后控制磁控溅射镀膜工艺参数在铜母线整体表面沉积一层微米级厚度的银底层；

S4)制备石墨烯分散液：将石墨烯混合液用超声波分散3～5h，获得均匀的石墨烯分散液；

S5)制备石墨烯薄膜层：使用喷雾枪,以高压空气为载气，氩气作为防氧化的保护气体，将步骤S4中得到的石墨烯分散液均匀地喷涂在铜母线的非搭接面，最后经过固化处理得到石墨烯薄膜层。

4.根据权利要求3所述的表面改性的铜母线的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，磁控溅射过程所采用的靶材为质量纯度99.9％的银，溅射功率为100W～150W，氩气气压为1.1Pa，沉积时间为30min～1h。

5.根据权利要求3所述的表面改性的铜母线的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，石墨烯混合液按照质量百分比由以下原料制成：无水乙醇溶液70％、石墨烯粉末20％、表面活性剂8％和硝酸铜溶液2％。

6.根据权利要求3所述的表面改性的铜母线的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，喷雾枪采用的高压空气压力为12MPa，惰性气体为气压0.3～0.6MPa氩气。

7.根据权利要求3所述的表面改性的铜母线的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，铜母线的制备包括以下步骤：

a)将原料破碎成粒度小于60mm的粉料，然后按计算的原料配比进行配料并混合均匀,得到混合粉料待用；

b)将混合粉料在250MPa～300MPa下进行压坯，压坯后放入真空炉中进行熔炼，向真空炉中通入氩气，控制温度在950℃～1250℃，熔炼3h～5h，得到熔体；

c)将得到的熔体进行半连续铸造，得到铜母线半连续坯料；

d)在温度为780℃～840℃下对铜母线半连续坯料进行均匀化处理，再将铜银合金半连续坯料进行1～2个循环3～6道次的交叉周转轧，得到厚度均匀的铜母线坯；

e)将铜母线坯进入快速模锻机，压制成规定形状的铜母线。