[发明专利]一种三维网络碳相增强铜基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三维网络碳相增强铜基复合材料，其特征在于：所述复合材料包括短碳纤维、碳纳米管、基体，所述基体为铜或铜合金；其中短碳纤维、碳纳米管分布在铜和/或铜合金基体中，所述短碳纤维作为一级增强体，碳纳米管作为二级增强体，所述全部或部分碳纳米管通过原位生长的方式固定在短碳纤维上。

2.根据权利要求1所述的一种三维网络碳相增强铜基复合材料，其特征在于：所述短碳纤维由不同长度的短切碳纤维构成，所述短碳纤维的长度小于等于100mm、优选为小于等于30mm、进一步优选为小于等于20mm。

3.根据权利要求2所述的一种三维网络碳相增强铜基复合材料，其特征在于：所述不同长度的短切碳纤维包括长度为15~20mm的碳纤维、长度为6.5~13.5mm的碳纤维和长度为4.5~5.5mm的碳纤维。

4.根据权利要求3所述的一种三维网络碳相增强铜基复合材料，其特征在于：长度为15~20mm的碳纤维、长度为6.5~13.5mm的碳纤维、长度为4.5~5.5mm的碳纤维按质量比A：B：C组成，其中A、C小于B。

5.根据权利要求4所述的一种三维网络碳相增强铜基复合材料，其特征在于： A等于0.4~0.6倍B、C等于0.4~0.6倍B。

6.根据权利要求1所述的一种三维网络碳相增强铜基复合材料，其特征在于：碳纳米管的质量为短碳纤维质量的1-20%、优选为6.5-13.5%；

所述三维网络碳相增强铜基复合材料，碳纳米管与短碳纤维的总质量占三维网络碳相增强铜基复合材料体积的5-40%、优选为23-28%，即在本发明中，定义三维网络碳相增强铜基复合材料的体积为V；定义体积为V的三维网络碳相增强铜基复合材料中碳纳米管与短碳纤维的总质量为V_碳，V_碳/V*100%=5-40%、优选为23-28%。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的三维网络碳相增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤A

按照涉及组分配取不同的长度的短碳纤维；然后在短碳纤维上沉积生成碳纳米管；得到CNT-Cf；

步骤B

将名义成分为铜基体设计组分的粉末覆盖在CNT-Cf上；

或将CNT-Cf包埋与名义成分为铜基体设计组分的粉末中，烧结得到产品；所述烧结的温度大于等于粉末的熔化温度。