[发明专利]气相沉积原位反应制备碳纳米管增强铜基复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种碳纳米管增强铜基制备高强高导的铜基复合材料的制备方法，属于铜基复合材料的制备技术。该方法过程包括：将六水硝酸镍、六水硝酸钇和经乙醇浸泡后的铜粉按质量比加入到蒸馏水中得到硝酸镍溶液，向该溶液中滴加氢氧化钠溶液至中和反应，得到Ni(OH) ₂/Y(OH)₃/Cu三元胶体。三元胶体经洗涤、过滤、干燥、研磨、煅烧得到Ni/Y/Cu催化剂前驱体。然后将前驱体放入反应炉中通入氢气进行还原后通入氮气和反应气体，进行催化裂解反应，得到碳纳米管/Cu复合粉末。将复合粉末进行初压、烧结和复压后得到碳纳米管原位增强铜基复合材料。本发明的优点在于，所得到的碳纳米管在复合粉末中分散均匀，没有发生团聚，因此其能很好地弥散增强铜基复合材料。

主权项

1.一种碳纳米管增强铜基制备高强高导的铜基复合材料的制备方法，其特征在于包括以下过程：1)制备Ni/Y/Cu催化剂前驱体首先将铜粉预先经无水乙醇浸泡处理，将六水硝酸镍、六水硝酸钇和浸泡后的铜粉按质量比Cu∶Ni∶Y为1-8∶0.1-4∶98.9-88加入到去离子水中得到硝酸镍浓度为0.05-0.1mol/L溶液，向该溶液中按六水硝酸镍与氢氧化钠摩尔比1∶2和六水硝酸钇与氢氧化钠的摩尔比1∶3搅拌下加入氢氧化钠浓度为0.05-0.25mol/L溶液至中和反应结束，得到Ni(OH)2/Y(OH)3/Cu三元胶体，三元胶体经洗涤、过滤后采用真空干燥箱在80-150℃下脱水干燥，用玛瑙研钵进行研磨，并在300℃-500℃温度下煅烧，得到相应重量比分的Ni/Y/Cu催化剂前驱体；2)制备碳纳米管/Cu复合粉末取步骤1)所得Ni/Y/Cu催化剂前驱体，铺在石英舟中，将石英舟置于石英反应管中部恒温区，在氮气保护下升温至400℃-600℃，通入流速为80-200mL/min氢气进行还原反应1.5-4小时，再通入氮气，将温度调到500℃-700℃，然后按氮气与反应气体的体积比为1-7通入氮气和反应气体甲烷或乙炔，混合气体的流速为200-480mL/min进行催化裂解反应，反应0.25h-4h，在氮气氛围下将炉温降至室温，得到碳纳米管/Cu复合粉末；3)制备碳纳米管/Cu复合材料对步骤(2)制备的复合粉末经过400～600MPa初压30～60s，再以升温速率为15～20℃/min升至900～1000℃，烧结1.5～2.5h，最后在0.8～1.2GPa复压30～60s，得到碳纳米管原位增强铜基复合材料。