[发明专利]一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：将金属粉末放入生长器皿中；

步骤2：放进化学气相沉积炉中在保护性气氛下，采用500℃-1050℃的烧结温度进行烧结制备块状的三维网络结构的泡沫金属；

步骤3：通入生长气体，在500℃-1050℃的温度下直接在块状的泡沫金属的表面生长石墨烯薄膜，形成金属基三维石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤1中还包括防烧结剂，将金属粉末和防烧结剂的混粉放入生长器皿中；在步骤3后还设有步骤4，采用溶剂将步骤3形成的金属基三维石墨烯复合材料中的防烧结剂去除。

3.根据权利要求1所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤2中，还包括先通入氧化气氛采用100℃-300℃的氧化温度进行氧化；再通入保护性气氛采用500℃-1050℃的烧结温度进行烧结制备三维网络结构的泡沫金属。

4.根据权利要求3所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤2中，先通入保护性气氛升温到100℃-300℃，再通入氧化气氛在100℃-300℃的氧化温度中进行氧化；再通入保护性气氛，升温到500℃-1050℃进行烧结制备三维网络结构的泡沫金属。

5.根据权利要求3或4所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述保护性气氛为氩气和氮气中的至少一种，所述氧化气氛为空气和氧气中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述保护性气氛为氩气和氮气中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述生长气体包括甲烷和氢气，还包括氩气和或氮气，或者还包括氧气。

8.根据权利要求7所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述生长气体包括甲烷和氢气，还包括氩气和或氩气；通入生长气体的流量分别为，甲烷流量5sccm-40sccm，氢气流量5sccm-400sccm，氩气和或氩气流量100sccm-400sccm。

9.根据权利要求8所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，氢气与甲烷的流量比值不超过10。

10.根据权利要求1所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述的金属粉末包括铜粉、镍粉、铜镍合金粉中的至少一种，所述金属粉末的粒径为50目-15000目。

11.根据权利要求2所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1中所述的防烧结剂为氯化钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、碳酸钾中的一种或多种；步骤4中所述的溶剂为纯水、纯沸水、乙醇，将金属基三维石墨烯复合材料在溶剂中浸泡去除防烧结剂。

12.根据权利要求1所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2制备的三维网络结构的泡沫金属的孔径为1um-0.1mm，孔隙率大于等于50％。

13.根据权利要求1或2所述的一种金属基三维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，制备的金属基三维石墨烯复合材料的石墨烯薄膜为单层、少层或者多层石墨烯，所述石墨烯薄膜在泡沫金属表面的包覆率大于等于90％。