专利汇可以提供一种高导热低摩擦系数导电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 属于耐磨高导热金属材料领域,具体涉及一种高导热低 摩擦系数 导电材料及其制备方法。具体步骤为:1)先将 碳 纳米管 进行氯 氧 纯化表面改性;2)在 碳纳米管 外面包覆一层金属 铜 ;3)进而超声震荡后与纯铜粉进行机械搅拌制备均匀的 复合材料 粉末;4) 压制成型 得到该高 耐磨性 能铜基复合材料。本发明利用CNTs表面改性并 镀 铜制备增强体,实现了碳纳米管与金属基体之间的连续高强度结合,该材料具有较高减磨耐磨性能,有望代替传统低耐磨材料,延长产品使用寿命进而降低成本。,下面是一种高导热低摩擦系数导电材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种高导热低摩擦系数导电材料的制备方法,所述高导热低摩擦系数导电材料的组分按质量百分数计算,镀铜的碳纳米管CNTs为0.5%-1%,余量为纯铜粉末;其室温导热系数为850-920W/mK,是纯铜的2.16-2.35倍;干滑动磨损率仅为纯铜的9.8%-11%,摩擦系数较纯铜基体降低了60%-78%,耐磨性能明显提升;是采用氯氧化纯化后,利用镀铜法对碳纳米管进行表面改性,再将镀铜的碳纳米管CNTs以0.5%-1%的质量分数的比例混入质量分数为99%的纯铜基体中,进行机械搅拌,然后压制成型制得的一种高耐磨高导电导热的碳纳米管增强铜基复合材料;经过氯氧纯化处理后,原始碳纳米管表面的无定形碳层、纳米碳颗粒和催化剂颗粒被除去,而且封闭的端口被打开;碳纳米管经过改性后,其在溶液和基体中的分散性能得到提高,碳纳米管-金属基体界面的粘接强度大幅增强,从而提升复合材料的综合性能,其特征在于制备方法包括如下步骤:
(1)采用氯氧纯化法对碳纳米管进行表面活化处理;
(2)对表面活化处理后的碳纳米管放入镀液中,加入还原剂进行镀铜反应;
(3)取出镀铜后的碳纳米管CNTs,干燥,按比例混入工业纯铜粉基体中,机械搅拌均匀,压制成型;
(4)成型机中压制成型,真空炉中烧结,制得高耐磨高导热的碳纳米管增强铜基导电复合材料;
步骤(1)中所述的表面活化处理为:将碳纳米管放入50mg/L的氯水中浸泡处理3h,再将碳纳米管移入浓度为25wt%的氨水中处理30min;再在0.15mol/L的SnCl2的敏化液中进行敏化处理20min;再在0.024mol/l的PdCl2活化液中活化处理15min;将活化处理好的碳纳米管用去离子水彻底冲洗至pH值为7,得到碳纳米管,整个过程均使用超声振荡。
2.如权利要求1所述的一种高导热低摩擦系数导电材料的制备方法,其特征在于:
步骤(2)中所述的镀液各成分浓度为:CuSO4·5H2O 21g/L,2Na·EDTA·2H2O 22g/L,Na·K·Tart·4H2O 16g/L;用NaOH溶液调节镀液pH值至12,镀液温度为65℃。
3.如权利要求1所述的一种高导热低摩擦系数导电材料的制备方法,其特征在于:
步骤(2)中所述的还原剂为甲醛,镀液中甲醛的浓度为29ml/L,所述的镀铜反应时间为
10min。
4.如权利要求1所述的一种高导热低摩擦系数导电材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的干燥温度为70-80℃,并保温1-1.5小时。
5.如权利要求1所述的一种高导热低摩擦系数导电材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,混粉温度为90℃,机械搅拌的时间为30min。
6.如权利要求1所述的一种高导热低摩擦系数导电材料的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述成型机压制的压力为860MPa,烧结温度为1000℃,烧结时间为2~4h。
7.如权利要求1所述的一种高导热低摩擦系数导电材料的制备方法,其特征在于:所述纯铜粉末的质量百分含量为99%,粒度小于50μm。
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