科创中国
石墨烯铜基复合材料及其制备方法与应用
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-11-10 16:11:53
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-15 12:01:18
本申请涉及复合材料技术领域，提供了一种石墨烯铜基复合材料及其制备方法与应用，其中，制备方法包括如下步骤：利用机器学习和高通量筛选技术建立石墨烯铜基复合材料模型；将石墨烯、络合剂和有机溶剂进行第一混合处理得到混合产物，将混合产物在不同离心转速区间进行分离处理，再进行筛选，得到络合剂修饰的石墨烯产物；根据石墨烯铜基复合材料模型，将可溶性铜盐、络合剂修饰的石墨烯产物和有机溶剂进行第二混合处理，得到石墨烯‑络合剂‑铜络合物分散液；提供还原剂，将所述石墨烯‑络合剂‑铜络合物分散液与还原剂进行还原反应，得到石墨烯铜基复合材料。确保石墨烯在铜基体中分散效果好，界面复合效果佳，有利于复合材料广泛应用。
一种石墨烯铜基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
利用机器学习和高通量筛选技术建立石墨烯铜基复合材料模型；
将石墨烯、络合剂和有机溶剂进行第一混合处理得到混合产物，将所述混合产物在不同离心转速区间进行分离处理，再进行筛选，得到络合剂修饰的石墨烯产物；
根据所述石墨烯铜基复合材料模型，将可溶性铜盐、所述络合剂修饰的石墨烯产物和有机溶剂进行第二混合处理，得到石墨烯-络合剂-铜络合物分散液；
提供还原剂，将所述石墨烯-络合剂-铜络合物分散液与所述还原剂进行还原反应，得到石墨烯铜基复合材料。
热管理： 石墨烯铜基复合材料具有出色的导热性能，适用于用于电子设备散热材料，有助于提高散热效率。
电导性能： 适用于需要良好电导性能的应用，例如电子元件、电缆等领域。
机械强度： 铜基材料的强度通常较高，通过添加石墨烯可以进一步提高材料的机械性能，适用于要求高强度的结构部件。
抗腐蚀： 石墨烯的添加也可以提高复合材料的抗腐蚀性能，使其在恶劣环境下更为稳定。
电磁屏蔽： 石墨烯铜基复合材料对电磁波的屏蔽效果良好，可用于电磁屏蔽材料的制备。
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原料准备： 获取高质量的石墨烯和适用的铜基材料，可以是粉末、片材或是其他形式。
分散石墨烯： 利用机械剥离、化学气相沉积等方法，将石墨烯分散到铜基材料中。这可以通过超声波处理或其他分散技术来实现。
混合和均匀分散： 在适当的溶剂或介质中将石墨烯与铜基材料混合，并通过搅拌或超声波处理等手段，确保石墨烯均匀分散在铜基材料中。
材料浸渍： 将铜基材料浸渍在石墨烯悬浮液中，使其充分吸收石墨烯。可以采用真空浸渍、浸渍-干燥等工艺。
热处理： 对浸渍后的材料进行热处理，以促使石墨烯与铜基材料之间形成牢固的结合。这有助于提高复合材料的稳定性和性能。
制备成型： 将石墨烯与铜基材料混合的溶液或浆料用于制备所需形状的复合材料，可以采用压延、注塑等方法。
技术转让
石墨烯铜基复合材料是一种具有优异导热性、电导性和机械性能的复合材料
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