一种纳米尺度石墨增强铜基复合材料及其制备方法
专利汇可以提供一种纳米尺度石墨增强铜基复合材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种纳米尺度 石墨 增强 铜 基 复合材料 及其制备方法。以该石墨铜复合材料的总量计，其包括以下成分： 质量 分数为1-10％的C元素，其余为Cu元素，Cu、C元素的 原子 百分数之和为100％。本发明利用剧烈塑性 变形 方法，如叠轧、集束 拉拔 等手段将石墨-铜 复合体 中的石墨相细化至微纳米尺度。在合适的工艺条件下，利用该方法甚至可将部分石墨进一步细化为少层 石墨烯 ，乃至于石墨烯，为石墨烯-铜基高强度高导电材料的研制提供新思路。，下面是一种纳米尺度石墨增强铜基复合材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种纳米尺度石墨增强铜基复合材料，其特征在于，制备方法为：先通过外加法在纯铜基体中复合低于100μm的石墨颗粒，再采用剧烈塑性变形加工细化内部石墨相，使石墨相其细化至低于100nm；所述复合材料以原子总量计：C元素的质量分数为1-10％，其余为Cu元素，所述复合材料的形态为块材，板材或丝材中的一种。
2.根据权利要求1所述的纳米尺度石墨增强铜基复合材料，制备方法具体为：
(1)按成分配比选取纯度在99wt.％以上的单质Cu粉和纯度在99wt.％以上的石墨粉，粉末颗粒尺寸低于100μm；
(2)采用球磨的方式将Cu粉末和石墨粉末进行充分混合控制球料比为2:1，球磨时间4小时；
(3)将步骤2得到的混合粉末进行真空包套处理：将粉末倒入直径40mm，厚度50mm的紫铜皮包筒内，焊上盖子，在盖子上留有抽气铜管，利用机械泵，对包套内部抽真空，抽真空过-3
程将包套温度保温在300-400℃，真空度处于10 Pa时夹断抽气管，并封焊处理，获得由铜皮包裹混合粉末的块体；
再进行粉末冶金处理，采用热等静压处理，烧结温度为800-900℃，压力100MPa，烧结时间1h，使混合粉末致密结合，得到石墨-铜复合材料坯料；
(4)将步骤3中得到的石墨-铜复合材料坯料进行剧烈塑性变形加工，步骤为：
先将复合坯料进行初步的常规轧制，中间退火温度为400-800℃，初步轧制使坯料厚度由50mm降低至0.5mm，厚度降低100倍，成为石墨-铜复合板材，再将其切割成长度相同的100片，进行表面打磨并酸洗，再将这100片复合板材叠放在一起，通过热压使其紧密结合，热压温度600-800℃，也可热压后再用紫铜包套，厚度又变成50mm，再进行叠轧，轧制至厚度
0.5mm，此时厚度在之前基础上又降低100倍，石墨相细化至厚度100nm以下，重复上述操作，使得石墨厚度达到所需尺寸。
3.根据权利要求2所述纳米尺度石墨增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)将石墨粉与铜粉混合均匀的方法，为球磨、常规混料混合或雾化混合中的一种。
4.根据权利要求2所述纳米尺度石墨增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中采用的粉末冶金手段，为常规冷压法、或者冷等静压法、真空热压烧结、非真空热压烧结粉末冶金中的一种。
5.根据权利要求2所述纳米尺度石墨增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，在轧制加工前，该制备方法还包括：先将步骤(3)中获得复合材料坯料热锻成型，再对热锻成型的材料进行步骤(4)中所述的剧烈塑性变形加工。
6.根据权利要求2所述纳米尺度石墨增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于：制备方法步骤(4)中，采用的剧烈塑性变形加工方法不仅限于多道次轧制、叠轧加工，还可替换成集束拉拔法，加工步骤为：
即先将步骤(3)中直径40mm的坯料先通过常规拔丝，中间退火温度为400-800℃，使直径降低到0.4mm，再将丝切割成长度相同的100段，一同套入内径6-8mm的紫铜管中集束拉拔，使直径再次降低到0.4mm，此时复合丝材内部大部分石墨相都能细化至横截面低于
100nm的石墨纤维，该复合丝材即是纳米尺度石墨增强铜基复合材料，重复上述操作，使得石墨厚度达到所需尺寸。
一种纳米尺度石墨增强铜基复合材料及其制备方法
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