[发明专利]一种石墨烯增强铜或铜合金棒材的制备方法

摘要

一种石墨烯增强铜或铜合金棒材的制备方法，其步骤是首先将纳米铜粉或铜合金粉与石墨烯和纳米钛粉作为原料进行混合，并将混合物料置于无水乙醇中且采用超声振动和电磁搅拌复合能场分散石墨烯，使石墨烯在铜或铜合金基体中均匀分布，获得混合浆料；接着将混合浆料置于球磨机中进行球磨后，对获得的复合粉末进行烘干处理；然后对烘干的复合粉末进行冷等静压成型合金坯料；最后将合金坯料进行热挤压加工，从而获得石墨烯增强铜或铜合金棒材。本发明由于采用超声振动和电磁搅拌复合能场分散石墨烯，可使高表面能易团聚的石墨烯均匀分散在铜或铜合金基体中，有利于改善石墨烯增强铜基复合材料的组织和性能。且本发明方法工艺过程简单，成本较低，适合批量化工业生产。

主权项

一种石墨烯增强铜或铜合金棒材的制备方法，其特征在于：首先将纳米铜粉或铜合金粉与石墨烯和纳米钛粉作为原料进行混合，并将混合物料置于无水乙醇中且采用超声振动和电磁搅拌复合能场分散石墨烯，使石墨烯在铜或铜合金基体中均匀分布，获得混合浆料；接着将混合浆料置于球磨机中进行球磨后，对获得的复合粉末进行烘干处理；然后对烘干的复合粉末进行冷等静压成型合金坯料；最后将合金坯料进行热挤压加工，从而获得石墨烯增强铜或铜合金棒材；其具体的制备步骤如下：步骤一：将纳米铜粉或铜合金粉与纳米钛粉混合后得到混合物料，且在混合物料中纳米钛粉的质量百分比为0.1～1.0wt%，其余为纳米铜粉或铜合金粉；步骤二：将混合物料置于质量百分比浓度≥ 99.7%的无水乙醇中，并采用超声振动和电磁搅拌复合能对混合物料进行分散30～60min后，得到粉体悬浮液，将0.1～3.0wt%的石墨烯加入到粉体悬浮液中，再采用超声振动和电磁搅拌复合能场进行分散30～60min，得到混合浆料；步骤三：将混合浆料和不锈钢磨球置于球磨罐中，在200～500r/min条件下球磨5～12h，获得复合粉末，并对复合粉末进行烘干处理，烘干处理温度为80～150℃，时间为2～10h；步骤四：将烘干的复合粉末置于橡胶模具中进行冷等静压成型，压力为200～400MPa，时间为30～180s，获得合金坯料；步骤五：将合金坯料进行热挤压形成高性能石墨烯增强铜或铜合金棒材，挤压温度为800～1000℃，挤压比为10～30。