[发明专利]石墨烯金属复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯金属复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

S1：在金属材料表面生长出石墨烯；

S2:将生长有石墨烯的金属材料升温至其形成烧结或熔融状态，对生长有石墨烯的金属材料施加压力；

S3：对生长有石墨烯的金属材料进行降温。

2.根据权利要求1所述的石墨烯金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述S1至S3均在同一腔体中完成。

3.根据权利要求2所述的石墨烯金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，采用气相沉积法实现在金属材料表面生长出石墨烯；

优选的，采用PECVD法实现在金属材料表面生长出石墨烯；

优选的，先将腔体形成真空状态，加热至生长温度，再将生长气氛经过电离后形成等离子体后运输至金属表面，在生长气氛压强下进行生长；

优选地，所述真空状态的真空度为10^-6Pa-0.05Mpa，优选1Pa-5000Pa。

4.根据权利要求3所述的石墨烯金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，所述生长气氛包括氢气，烃类气体，氮气，氩气，乙醇，水汽，氧气中的一种或多种的混合气；优选为氢气和甲烷的混合气体；

优选地，所述生长气氛的压强为1Pa-0.05Mpa，优选为100Pa-5000Pa；

优选地，所述生长温度为300℃-1600℃，优选为400℃-700℃。

5.根据权利要求2所述的石墨烯金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述S2中，在不改变步骤S1的环境的状态下，采用真空热压的方式继续对生长有石墨烯的金属材料升温的同时施压。

6.根据权利要求2所述的石墨烯金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述S2中，将腔体形成真空状态下，采用真空热压的方式继续对生长有石墨烯的金属材料升温和施压。

7.根据权利要求1所述的石墨烯金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述S2中，升温至300℃-2000℃，优选为700℃-1300℃。

8.根据权利要求1所述的石墨烯金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述施加的压力为0Pa-1000MPa，优选为0.1Mpa-100MPa。

9.根据权利要求1-8任一项所述的石墨烯金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属材料为Cu、Fe、Co、Ru、Ir、Ni、Pd或Au其中一种或多种的合金；优选为Cu或Ni或铜镍合金；

优选地，所述金属材料的形状为粉末状、条状、片状或块状中的一种或多种的混合状态；

优选地，所述金属材料的表面为洁净表面，或涂布含碳元素的液体或固体的表面，优选为洁净表面。

10.一种石墨烯金属复合材料，其特征在于，包括金属材料和生长出金属材料表面的石墨烯；

优选地，所述石墨烯的体积占比在10^-7-10^-3；

优选地，所述石墨烯金属复合材料的导电率在110％IASC以上。