[发明专利]一种高效原位制备石墨烯增强铜基复合材料的方法

摘要

一种高效原位制备石墨烯增强铜基复合材料的方法，本发明涉及制备石墨烯增强铜基复合材料的方法。本发明要解决现有石墨烯增强铜基复合材料制备方法中石墨烯均匀分散性差、结构完整性差、工艺复杂的问题。方法：将铜粉置于等离子体增强化学气相沉积真空装置中，通入氢气，并在高温下保温，再通入氩气和碳源气体进行沉积，沉积结束后，停止通入碳源气体，最后冷却至室温以下，得到石墨烯/铜复合粉末，再将石墨烯/铜复合粉末初压、烧结及复压，即得到石墨烯增强铜基复合材料。本发明用于一种高效原位制备石墨烯增强铜基复合材料的方法。

主权项

一种高效原位制备石墨烯增强铜基复合材料的方法，其特征在于一种高效原位制备石墨烯增强铜基复合材料的方法是按照以下步骤进行的：一、将铜粉置于等离子体增强化学气相沉积真空装置中，抽真空至压强为5Pa以下，以气体流量为18sccm～22sccm通入氢气，调节抽真空速度将等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强控制为190Pa～210Pa，并在压强为190Pa～210Pa和氢气气氛下40min内将温度升温至为500℃～700℃，并在温度为500℃～700℃下退火保温25min～35min；二、通入氩气和碳源气体，调节氢气的气体流量为40sccm、氩气气体流量为80sccm、碳源气体的气体流量为1sccm～8sccm，并调节抽真空速度将等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强控制为800Pa～1000Pa，然后在沉积系统射频电源频率为13.56MHz、射频功率为190W～210W、压强为800Pa～1000Pa和温度为500℃～700℃条件下进行沉积，沉积时间为10s～300s，沉积结束后，关闭射频电源和加热电源，停止通入碳源气体，继续以氢气的气体流量为40sccm、氩气气体流量为80sccm通入氢气和氩气，并调节抽真空速度将等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强控制为150Pa～200Pa，在压强为150Pa～200Pa和氢气及氩气气氛下从温度为500℃～700℃冷却至室温，即得到石墨烯/铜复合粉末；三、在室温及压力为400MPa～600MPa下，将石墨烯/铜复合粉末进行初压成块体，然后在温度为900℃～1000℃下，将块体烧结2h～3h，最后在室温及压力为1000MPa～1200MPa下，将烧结后的块体进行复压，即可得到石墨烯增强铜基复合材料。