[发明专利]一种在铜粉上包裹石墨烯的方法

说明书

本发明公开了一种在铜粉上包裹石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将不同粒径的铜粉与氧化镁粉末均匀混合，得到的混合粉末在非氧化气体和保护气体的氛围下，以500‑1000℃下退火；S2、向混合的铜粉和氧化镁粉末中通入含碳气体，在0.1‑760torr下反应0.1‑9999min，使铜粉表面反应包裹石墨烯薄膜；而后停止通入含碳气体，并降温至室温；S3、将包裹上石墨烯的铜粉与氧化镁粉末进行分离，得到包裹石墨烯的铜粉。该方法简单易行、重复度高，使包裹石墨烯之后的铜粉抗氧化能力明显增强。

技术领域

本发明属于铜粉性能提升技术领域，涉及一种在铜粉上包裹石墨烯的方法，使铜粉的抗氧化能力增强。

背景技术

铜粉广泛应用于粉末冶金、电碳制品、电子材料、金属涂料、化学触媒、过滤器、散热管等机电零件和电子航空领域。但是铜粉在空气环境下会很快被氧化，称为氧化铜或者氧化亚铜，这就极大的影响了它的应用。因此防止铜粉氧化是保证其广泛应用的前提。

石墨烯是由sp²杂化的碳原子组成的六角蜂窝状二维无机晶体材料，只有一个碳原子层，厚度仅有0.335nm。石墨烯具有阻隔几乎所有原子通过的特性，因此，将其包裹住铜粉可以有效的防止铜粉被空气氧化。利用化学气相沉积法已经在铜上制备出了石墨烯薄膜，因此在铜粉上利用化学气相沉积的方法直接生长石墨烯将铜粉包裹起来是最有效的途径。

铜粉和其他形态(如铜箔、铜膜、铜丝等)的铜相比，具有一定的先天缺陷，当铜粉聚集在一起时，高温下容易烧结成铜块，丧失其铜粉特有的属性，而使用CVD法生长石墨烯所需的温度较高，更易于造成铜粉结块，不利于包裹石墨烯，影响铜粉性能。

因此，本领域技术有必要提供一种简单易行、重复度高，使铜粉抗氧化能力明显增强的在铜粉上包裹石墨烯的方法。

发明内容

本发明的目的是上述现有技术中的不足，提供一种在铜粉上包裹石墨烯的方法，该方法简单易行、重复度高，包裹石墨烯之后的铜粉抗氧化能力明显增强。

本发明提供的技术方案如下：

一种在铜粉上包裹石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将铜粉与氧化镁粉末均匀混合，得到的混合粉末在非氧化气体和保护气体的氛围下，以500-1000℃下退火；

S2、向混合的铜粉和氧化镁粉末中通入含碳气体，在0.1-760torr下反应0.1-9999min，使铜粉表面反应包裹石墨烯薄膜；而后停止通入含碳气体，并降温至室温；

S3、将包裹上石墨烯的铜粉与氧化镁粉末进行分离，得到包裹石墨烯的铜粉。

优选的，所述混合粉末放置于防吹容器中，所述防吹容器包括沿进气方向在两端分别设置的第一进口和第一出口，以及位于第一进口和第一出口之间的存放部，所述存放部低于所述第一进口与和第一出口。

进一步的，所述防吹容器设为U型反应管。

进一步的，所述防吹容器放置于耐热管内的衬底托上，所述耐热管置于炉体中，所述耐热管沿进气方向的两端分别设置进气管和出气管，且所述进气管的第二出口朝向所述防吹容器的第一进口，所述防吹容器的第一出口朝向所述出气管的第二进口。

进一步的，所述耐热管中通过真空泵抽去空气，再通入非氧化气体和保护气体。

优选的，所述铜粉与氧化镁粉末的直径不同。

进一步的，步骤S3中，通过孔径介于铜粉和氧化镁粉末粒径的网筛进行分离。

优选的，步骤S2中，控制降温速率为0.1℃/s到100℃/s。

优选的，步骤S1中，退火时间控制为30-60min。