一种嵌合有石墨烯的铜铝复合排的制备方法与流程

文档序号:14043052阅读:113来源:国知局

本发明涉及材料领域,尤其是一种嵌合有石墨烯的铜铝复合排的制备方法。



背景技术:

铜铝复合排俗称铜包铝线,其出现的意义主要是为了降低铜材的消耗。我国属于贫铜富铝的国家,铜矿资源70%依靠进口,因此国家863计划里大力倡导厂家研发新型铜铝复合材料,以此来降低我国对于铜材的消耗,达到“以铝节铜”的战略目的。此外,由于铜材相比铝材要昂贵许多,所以铜包铝排的另一个显著作用就是为企业降低材料成本。电气性能相同的铜包铝排,其价格只有传统纯铜排的50%左右。在保证质量的前提下,可以为企业产生不俗的效益,所以说铜包铝排的出现符合国家的战略需求,符合社会节能降耗的理念,也符合各企业降低成本的诉求。

但是由于铝的导电性能低于铜,常规的铜铝复合排在相同规格作用下其导电性能是低于铜排的。

石墨烯具有完美的二维晶体结构,它的晶格是由六个碳原子围成的六边形,厚度为一个原子层。碳原子之间由σ键连接,结合方式为sp2杂化,这些σ键赋予了石墨烯极其优异的力学性质和结构刚性。石墨烯的硬度比最好的钢铁强100倍,甚至还要超过钻石。在石墨烯中,每个碳原子都有一个未成键的p电子,这些p电子可以在晶体中自由移动,且运动速度高达光速的1/300,赋予了石墨烯良好的导电性,常温下其电子迁移率超过15000cm2/v·s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-6ω·cm,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。在铜铝复合排之间复合一层石墨烯可以有效提升铜铝复合排的导电性能。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供了一种嵌合有石墨烯的铜铝复合排的制备方法,可以有效将石墨烯嵌合到铜铝复合排内部铝块与外部铜层之间。

为了实现上述目的,本发明所采用以下技术方案,一种嵌合有石墨烯的铜铝复合排的制备方法包括以下步骤:

a.取铜箔去除表面污浊、毛刺后压平,采用气相沉积法在铜箔表面形成石墨烯层;

b.取铝片与铜箔一起夹持石墨烯层,再卷缩成一铝片向内的圆管;

c.将圆管一端封口,在惰性气体保护下,向圆管内加入铝液,冷却后将封口端切除后进行拉伸;

d.对拉伸后的管线表面喷涂铜层后打磨得到产品。

进一步,所述步骤b中在进行卷缩之前使用3~8倍大气压压力进行压实。

进一步,所述步骤d中喷涂采用后将乙炔、氧气经空压机加压后,用火焰枪点火,对紫铜棒喷射。

进一步,所述的铝片厚度不低于0.5mm。

作为优选,所述步骤b在无氧条件下进行。

本发明所述的方法简单,可以有效将石墨烯层嵌入铜铝复合排之间,从而有效提升铜铝复合排的导电性能,而且各层次之间结合紧密。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例1:一种嵌合有石墨烯的铜铝复合排的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

a.取铜箔去除表面污浊、毛刺后压平,采用气相沉积法在铜箔表面形成石墨烯层;

b.在无氧条件下,取厚度不低于0.5mm的铝片与铜箔一起夹持住石墨烯层并采用3~8倍大气压压力进行压实,再卷缩成一铝片向内的圆管;

c.将圆管一端封口,在惰性气体保护下,向圆管内加入铝液,冷却后将封口端切除后进行拉伸;

d.对拉伸后的管线表面喷涂铜层后打磨得到产品。

所述步骤d中喷涂采用后将乙炔、氧气经空压机加压后,用火焰枪点火,对紫铜棒喷射。

实施例2:一种嵌合有石墨烯的铜铝复合排的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

a.取铜箔去除表面污浊、毛刺后压平,采用气相沉积法在铜箔表面形成石墨烯层;

b.在无氧条件下,取厚度不低于0.5mm的铝片与铜箔一起夹持住石墨烯层并采用3~8倍大气压压力进行压实,再卷缩成一铝片向内的圆管;

c.将圆管一端封口,在惰性气体保护下,向圆管内加入铝液,冷却后将封口端切除后进行拉伸;

d.对拉伸后的管线表面喷涂铜层后打磨得到产品。

实施例3:一种嵌合有石墨烯的铜铝复合排的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

a.取铜箔去除表面污浊、毛刺后压平,采用气相沉积法在铜箔表面形成石墨烯层;

b.在无氧条件下,取铝片与铜箔一起夹持石墨烯层,再卷缩成一铝片向内的圆管;

c.将圆管一端封口,在惰性气体保护下,向圆管内加入铝液,冷却后将封口端切除后进行拉伸;

d.对拉伸后的管线表面喷涂铜层后打磨得到产品。

所述步骤d中喷涂采用后将乙炔、氧气经空压机加压后,用火焰枪点火,对紫铜棒喷射。

实施例4:一种嵌合有石墨烯的铜铝复合排的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

a.取铜箔去除表面污浊、毛刺后压平,采用气相沉积法在铜箔表面形成石墨烯层;

b.取铝片与铜箔一起夹持石墨烯层,再卷缩成一铝片向内的圆管;

c.将圆管一端封口,在惰性气体保护下,向圆管内加入铝液,冷却后将封口端切除后进行拉伸;

d.对拉伸后的管线表面喷涂铜层后打磨得到产品。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,在本发明的精神和原则内可以有各种更改和变化,这些等同的变型或替换等,均包含在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明涉及材料领域,尤其是一种嵌合有石墨烯的铜铝复合排的制备方法。采用气相沉积法在铜箔表面生产石墨烯层,用铝片与铜箔夹持石墨烯层卷成管,向圆管内加入铝液,冷却后拉伸,再对拉伸后的管线进行喷涂铜层,得到产品。方法简单,可以有效将石墨烯层嵌入铜铝复合排之间,从而有效提升铜铝复合排的导电性能,而且各层次之间结合紧密。

技术研发人员:李明宏
受保护的技术使用者:汉舟四川铜铝复合科技有限公司
技术研发日:2017.10.31
技术公布日:2018.03.30
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