[发明专利]一种铜包碳纳米管增强铜基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铜包碳纳米管增强铜基复合材料及其制备方法，包括以下步骤：

(1)将碳纳米管和极性溶剂混合，然后依次进行过滤和干燥得到分散的碳纳米管；

(2)将所述步骤(1)得到的分散的碳纳米管和氧化剂溶液混合，进行氧化反应，得到氧化处理的碳纳米管；

(3)将所述步骤(2)得到的氧化处理的碳纳米管和敏化活化溶液混合，进行敏化活化处理，得到敏化活化碳纳米管；

(4)将所述步骤(3)得到敏化活化碳纳米管和镀液混合，进行化学镀铜反应，得到铜包碳纳米管；

所述化学镀铜反应的温度为45～85℃；化学镀铜反应的pH值为10～12；

(5)将所述步骤(4)得到的铜包碳纳米管和铜粉进行混料，得到铜包碳纳米管增强铜基复合粉料；

(6)利用所述步骤(5)得到的铜包碳纳米管增强铜基复合粉料在基体上进行冷喷涂，得到基体-铜包碳纳米管-铜复合材料；

(7)去除所述步骤(6)得到的基体-铜包碳纳米管-铜复合材料板材的基体，得到铜包碳纳米管增强铜基复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中极性溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、甲酰胺、四氢呋喃和二甲亚砜中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中氧化剂溶液为硝酸和硫酸的混合液，所述混合液中硝酸与硫酸的体积比为(0.5～2)：1，所述硝酸的质量浓度为65％～68％，所述硫酸的质量浓度为98％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中氧化反应的温度为50～80℃，氧化反应的时间为2～6h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中敏化活化溶液为氯化亚锡、盐酸和水组成的混合溶液；所述混合液中氯化亚锡、盐酸和去离子水的用量比为(2～6)g：(6～18)mL：(100～300)mL；所述盐酸的质量浓度为36％～38％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中敏化活化碳纳米管以敏化活化碳纳米管水溶液的形式和镀液混合，所述敏化活化碳纳米管水溶液的浓度为1～5g/L，所述敏化活化碳纳米管水溶液和镀液的体积比为1：(3～6)。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中镀液为可溶性铜盐、酒石酸钾钠、甲醛和水组成的混合溶液；所述可溶性铜盐、酒石酸钾钠、甲醛和水的用量比为(1～2)g：(10～20)g：(10～20)mL：(200～300)mL；所述甲醛为质量浓度为37％～40％的甲醛水溶液。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中铜包碳纳米管占铜粉的质量百分比为0.2～10％。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中冷喷涂的工艺参数包括：压力0.5～5MPa、温度300～800℃、喷涂距离10～30mm、行走速度20～80mm/s。

10.权利要求1～9任意一项所述的制备方法制备的铜包碳纳米管增强铜基复合材料。