[发明专利]石墨烯铜基复合材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种石墨烯铜基复合材料的制备方法，制备方法包括如下步骤：提供单层氧化石墨烯粉末、碳化钨粉末以及铜粉；将单层氧化石墨烯粉末、碳化钨粉末以及铜粉混合，得到第一混合粉末；对第一混合粉末进行第一球磨，得到第二混合粉末；对第二混合粉末进行第一还原热处理，得到第三混合粉末；对第三混合粉末进行第二球磨，得到第四混合粉末；对第四混合粉末进行第二还原热处理，得到第五混合粉末；对第五混合粉末进行冷等静压成型，得到第一板材；对第一板材进行真空热压烧结，得到石墨烯铜基复合材料。在粉体中加入碳化钨粉末，极大的增强了铜复合材料的力学性能，设计了两次球磨的工艺，能够将粉体原料混合均匀，以氢气热处理进行粉体的还原，保证了将氧化石墨烯全部还原为石墨烯，成品率高。

主权项

1.一种石墨烯铜基复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：提供单层氧化石墨烯粉末、碳化钨粉末以及铜粉；将所述单层氧化石墨烯粉末、碳化钨粉末以及所述铜粉混合，得到第一混合粉末；对所述第一混合粉末进行第一球磨，得到第二混合粉末；对所述第二混合粉末进行第一还原热处理，得到第三混合粉末，其中，所述第一还原热处理在氢气气氛下进行，热处理温度为300‑350℃，升温速率为40‑50℃/min，保温时间为3‑5min，热处理结束后，通入低温氮气进行强制降温；对所述第三混合粉末进行第二球磨，得到第四混合粉末；对所述第四混合粉末进行第二还原热处理，得到第五混合粉末，其中，所述第二还原热处理在氢气气氛下进行，热处理温度为300‑350℃，保温时间为20‑30min，热处理结束后，通入低温氮气进行强制降温；对第五混合粉末进行冷等静压成型，得到第一板材；对所述第一板材进行真空热压烧结，得到石墨烯铜基复合材料，以重量百分比计，所述单层氧化石墨烯粉末占所述第一混合粉末的4‑5％，所述碳化钨粉末占所述第一混合粉末的0.5‑1％，所述第一球磨的具体工艺为：在空气气氛中进行球磨，球磨机转速为1000‑1500rpm，球磨时间为5‑8h，所述第二球磨的具体工艺为：在空气气氛中进行球磨，球磨机转速为1000‑1500rpm，球磨时间为0.5‑1h，所述真空热压烧结的具体工艺为：真空度为0.01‑0.05Pa，烧结压力为50‑100MPa，烧结温度为850‑900℃，烧结时间为2‑3h。