[发明专利]一种高导电性的铜/石墨烯/铜复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高导电性的铜/石墨烯/铜复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)清洗铜箔，以铜箔作为基体；

2)采用直流电源对铜箔表面进行抛光处理；

3)将抛光后的铜箔高温气相反应，在铜箔表面生长出单层石墨烯；

4)采用磁控溅射法在石墨烯的表面沉积一层纳米铜膜，制得铜/石墨烯/铜复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，铜箔的清洗方法为：将铜箔依次在丙酮、盐酸溶液和酒精中进行超声清洗；所述盐酸溶液的质量分数为5％-15％；在丙酮、盐酸溶液或酒精中超声清洗的时间为6-15min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述铜箔的纯度为99.9-99.9999％，厚度为25-50um。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，抛光后的铜箔用去离子水清洗并用氮气吹干。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述抛光处理为电化学抛光处理，使用的电化学抛光处理溶液为磷酸和聚乙二醇的混合溶液，磷酸和聚乙二醇的质量比为2-4：1；抛光电压为3-5V，抛光时间为10-30min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)，所述高温气相反应的步骤为：将高温气相反应的系统抽至真空，通入氩气和氢气，将抛光后的铜箔于1000-1200℃条件下进行退火处理，退火处理后通入CH₄，铜箔表面生长出单层石墨烯；石墨烯的厚度为0.34-1.5nm。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，高温气相反应系统抽真空至1.2-1.5Pa，氢气流量为50-80sccm，氩气流量为20-50sccm；氢气占反应系统内全部气体质量流量百分比为60-80％，反应系统内剩余气体为氩气；工作压强为150-300Pa。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，退火时间为20-40min，退火后通入的CH₄占反应系统内全部气体质量流量百分比为1-5％，CH₄流量为2-5sccm，石墨烯生长时间为10-15min，生长压强为200-400Pa。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，磁控溅射功率为50-250W，沉积时间为5-20min，工作压强为0.5-2pa，纳米铜膜的厚度为50-200nm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的高导电性的铜/石墨烯/铜复合材料。