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专利号: 201711473777X
申请人: 中南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)将含MWCNTs的悬浊液喷涂在铜箔上,烘干,获得表面含MWCNTs的铜箔A,控制MWCNTs在铜箔A中的质量分数为0.2~1.0%;

(2)将铜箔A层叠层组装,置于SPS炉内于真空气氛下烧结成型,控制烧结温度为800~

900℃、烧结压力为20~25Mpa、保温时间为5~10min,烧结完成后冷却,获得MWCNTs/Cu复合材料预制件;

(3)将MWCNTs/Cu复合材料预制件进行多道次冷轧和退火处理,即得碳纳米管增强铜基复合材料,所述道次压下量<50%、总压下量>90%、道次间退火工艺为500~600℃×

10min。

2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的MWCNTs长度为10~30μm、管径为<8nm。

3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述MWCNTs先经纯化处理,其纯化过程为:置于7.0M的浓硝酸中,在120℃下搅拌加热回流4~5h,稀释、抽滤、干燥后即获得纯化的MWCNTs。

4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述悬浮液的形成过程为将MWCNTs置于无水乙醇中,在超声波辅助下处理,超声时间为2h。

5.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述铜箔的厚度为50μm,直径为40mm的,所述铜箔的原料为紫铜。

6.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,控制MWCNTs在铜箔A中的质量分数为0.2~0.8%。

7.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述铜箔A层叠层组装所用的层数为50~80层。

8.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述烧结温度为850~900℃,步骤(2)中,烧结过程中的升温速率为40~50℃/min。

9.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述多道次冷轧和退火处理的次数为5次,所述道次总压下量为92%~95%。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)所得碳纳米管增强铜基复合材料的相对密度为94.3%~98.6%,电阻率为0.212(μΩ·m)~0.0281(μΩ·m),硬度为64HV~73.5HV。