一种导电率可改善的金属基陶瓷复合材料的制作方法

文档序号:16192143发布日期:2018-12-08 05:47阅读:189来源:国知局
本发明涉及复合材料
技术领域
,具体涉及一种导电率可改善的金属基陶瓷复合材料。
背景技术
金属基陶瓷复合材料具有高温强度高、密度小、易加工、耐腐蚀、导热性好等特点,因此将其改善,提高其导电性能,将其应用于锂离子电池材料中,大大的增强其附加值,锂离子电池能量密度大,平均输出电压高。自放电小,好的电池,每月在2%以下,没有记忆效应,工作温度范围宽为-20℃~60℃,循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%,而且输出功率大,使用寿命长,不含有毒有害物质,被称为绿色电池。现有中国专利文献(公开号:cn102373357b)公开了一种金属陶瓷组合物,以金属陶瓷组合物的总质量为基准,所述金属陶瓷组合物中含有以下组分:碳化硅,粒径为0.5-2μm,40-60wt%;电熔莫来石,2-10wt%;钨粉,10-20wt%;铁粉,1-5wt%;铬粉,0.5-6wt%;氧化锰,2-8wt%;石蜡和煤焦油,8-15wt%,该材料虽具有高硬度、韧性等性能,但导电性能不佳。现有中国专利文献(公开号:cn103774022b)公开了一种ti(c,n)基金属陶瓷及其应用,由陶瓷相和粘结相构成,各组成成分的原子百分比为ti48.16~54.29%,mo7.1~11.02%,w3.52~6.31%,ni15.56~19.88%,y0.47~0.69%,al1.53~2.43%,c9.37~12.54%,n3.98~4.99%,该金属陶瓷虽具有低密度等性能,但导电性能还达不上锂电池的要求。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种导电率可改善的金属基陶瓷复合材料,以解决上述
背景技术
中提出的问题。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:本发明提供了一种导电率可改善的金属基陶瓷复合材料,包括以下重量份的原料:金属基陶瓷基体72-78份、导电材料14-16份、改性碳纤维8-12份、聚乙炔氧化石墨烯复合材料2-4份,其中金属基陶瓷基体、改性碳纤维、聚乙炔氧化石墨烯复合材料物质的质量比为(85-95):(7-9):2。作为本发明的再进一步方案是:所述导电率可改善的金属基陶瓷复合材料包括以下重量份的原料:金属基陶瓷基体74-78份、导电材料15-16份、改性碳纤维9-12份、聚乙炔氧化石墨烯复合材料3-4份,其中金属基陶瓷基体、改性碳纤维、聚乙炔氧化石墨烯复合材料物质的质量比为(90-95):(8-9):2。作为本发明的再进一步方案是:所述导电率可改善的金属基陶瓷复合材料包括以下重量份的原料:金属基陶瓷基体75份、导电材料15份、改性碳纤维10份、聚乙炔氧化石墨烯复合材料3份,其中金属基陶瓷基体、改性碳纤维、聚乙炔氧化石墨烯复合材料物质的质量比为90:8:2。作为本发明的再进一步方案是:所述金属基陶瓷基体以碳化硅为基体,与金属铁、镁、铝、钴、镍、铬、钨、钼中的一种或多种复合而成。作为本发明的再进一步方案是:所述导电材料为银粉、纳米碳粉按照重量比5:3组成的混合物。作为本发明的再进一步方案是:所述改性碳纤维采用硅烷偶联剂kh550进行表面改性。作为本发明的再进一步方案是:所述聚乙炔氧化石墨烯复合材料制备方法为将氧化石墨烯加入到乙醇溶液中进行超声分散,超声分散2-4min,随后加入聚乙炔,继续超声分散5-7min,随后再离心,干燥,即得聚乙炔氧化石墨烯复合料。作为本发明的再进一步方案是:所述聚乙炔、氧化石墨烯物质的质量比为3:7。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:本发明的聚乙炔本身具有良好的导电性,与氧化石墨烯复合后,氧化石墨烯性质活跃,将聚乙炔分散到氧化石墨烯中,继而增强材料的导电性能,碳纤维具有模量高、高强度等,同时导电性能好,将其经过改性后,增强与材料之间的化学黏结力,导电材料为银粉、纳米碳粉可进一步增强材料的导电性能,原料之间相互协配,可大大改善金属基陶瓷复合材料的导电性。具体实施方式下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1:本实施例的一种导电率可改善的金属基陶瓷复合材料,包括以下重量份的原料:金属基陶瓷基体72份、导电材料14份、改性碳纤维8份、聚乙炔氧化石墨烯复合材料2份,其中金属基陶瓷基体、改性碳纤维、聚乙炔氧化石墨烯复合材料物质的质量比为85:7:2。本实施例的金属基陶瓷基体以碳化硅为基体,与金属铁、镁、铝、钴、镍、铬、钨、钼中的一种或多种复合而成。本实施例的导电材料为银粉、纳米碳粉按照重量比5:3组成的混合物。本实施例的改性碳纤维采用硅烷偶联剂kh550进行表面改性。本实施例的聚乙炔氧化石墨烯复合材料制备方法为将氧化石墨烯加入到乙醇溶液中进行超声分散,超声分散2min,随后加入聚乙炔,继续超声分散5min,随后再离心,干燥,即得聚乙炔氧化石墨烯复合料。本实施例的聚乙炔、氧化石墨烯物质的质量比为3:7。实施例2:本实施例的一种导电率可改善的金属基陶瓷复合材料,包括以下重量份的原料:金属基陶瓷基体78份、导电材料16份、改性碳纤维12份、聚乙炔氧化石墨烯复合材料4份,其中金属基陶瓷基体、改性碳纤维、聚乙炔氧化石墨烯复合材料物质的质量比为95:9:2。本实施例的金属基陶瓷基体以碳化硅为基体,与金属铁、镁、铝、钴、镍、铬、钨、钼中的一种或多种复合而成。本实施例的导电材料为银粉、纳米碳粉按照重量比5:3组成的混合物。本实施例的改性碳纤维采用硅烷偶联剂kh550进行表面改性。本实施例的聚乙炔氧化石墨烯复合材料制备方法为将氧化石墨烯加入到乙醇溶液中进行超声分散,超声分散4min,随后加入聚乙炔,继续超声分散7min,随后再离心,干燥,即得聚乙炔氧化石墨烯复合料。本实施例的聚乙炔、氧化石墨烯物质的质量比为3:7。实施例3:本实施例的一种导电率可改善的金属基陶瓷复合材料,包括以下重量份的原料:金属基陶瓷基体75份、导电材料15份、改性碳纤维10份、聚乙炔氧化石墨烯复合材料3份,其中金属基陶瓷基体、改性碳纤维、聚乙炔氧化石墨烯复合材料物质的质量比为90:8:2。本实施例的金属基陶瓷基体以碳化硅为基体,与金属铁、镁、铝、钴、镍、铬、钨、钼中的一种或多种复合而成。本实施例的导电材料为银粉、纳米碳粉按照重量比5:3组成的混合物。本实施例的改性碳纤维采用硅烷偶联剂kh550进行表面改性。本实施例的聚乙炔氧化石墨烯复合材料制备方法为将氧化石墨烯加入到乙醇溶液中进行超声分散,超声分散3min,随后加入聚乙炔,继续超声分散6min,随后再离心,干燥,即得聚乙炔氧化石墨烯复合料。本实施例的聚乙炔、氧化石墨烯物质的质量比为3:7。对比例1.与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是未添加改性碳纤维。对比例2.与实施例3的材料及制备工艺基本相同,唯有不同的是未添加聚乙炔氧化石墨烯复合材料。对比例3.采用中国专利文献(公开号:cn102373357b)公开了一种金属陶瓷组合物中实施例1原料及方法。实施例3及对比例1-3性能测试结果如下材料电阻率(kω.cm)实施例30.21对比例10.32对比例20.45对比例30.64从实施例3及对比例1-3得出,本发明实施例3相对于对比例3,电阻率降低了0.43kω.cm,同时添加聚乙炔氧化石墨烯复合材料对材料导电性能优于添加改性碳纤维。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1