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专利摘要

本发明涉及一种TiB2颗粒和碳纳米管混合增强的铜基复合材料及其制备方法。该铜基复合材料由TiB2、镀铜碳纳米管、铜粉制成，其中，TiB2和镀铜碳纳米管在原料中的体积百分比之和不大于10％。本发明提供的铜基复合材料，采用TiB2颗粒和镀铜碳纳米管对铜基体进行混合增强改性，TiB2颗粒、镀铜碳纳米管两种组元分别以颗粒、晶须两种形态存在于铜基体中，在充分发挥两种增强体自身物性参数的基础上，利用两者在铜基体中占位的不同，可以实现两种增强体之间的优势互补和耦合效应，从而达到协同增强基体，提高铜基复合材料综合性能的目的。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201710940140.0
申请日期:
2017-09-30
专利申请人:
河南科技大学
分类号:
C22C9/00 ; C22C32/00 ; C22C1/05 ; C23C18/38 ; C23C18/18
发明/设计人:
国秀花，李国辉，宋克兴，郑晓晖，冯江，梁淑华，周延军，张彦敏，张学宾，赵培峰，郜建新，龙飞，张胜利
权利要求: 1.一种TiB2颗粒和碳纳米管混合增强的铜基复合材料，其特征在于，由TiB2、镀铜碳纳米管、铜粉制成，其中，TiB2和镀铜碳纳米管在原料中的体积百分比之和不大于10%；TiB2与镀铜碳纳米管的体积比为(1～4):(1～4)；所述镀铜碳纳米管是碳纳米管依次经纯化、敏化、活化、镀铜处理得到的；所述纯化处理的纯化液由浓硫酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成；敏化处理的敏化液由氯化亚锡、盐酸、水混合而成；活化处理的活化液的制备方法为：向8～12g/L的硝酸银溶液中加入氨水直至体系透明，即得；铜基复合材料的制备方法包括以下步骤：将TiB2颗粒、镀铜碳纳米管和铜粉混合后，真空热压烧结，即得；所述混合为球磨混合，球磨混合是先将镀铜碳纳米管、铜粉进行湿混球磨，制备混合粉末；再向混合粉末中加入TiB2颗粒进行干磨混合，得到原料粉；所述真空热压烧结的温度为900～950℃，烧结时间为1～2h，烧结压力为25～30MPa。2.一种如权利要求1所述的TiB2颗粒和碳纳米管混合增强的铜基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将TiB2颗粒、镀铜碳纳米管和铜粉混合后，真空热压烧结，即得；所述混合为球磨混合，球磨混合是先将镀铜碳纳米管、铜粉进行湿混球磨，制备混合粉末；再向混合粉末中加入TiB2颗粒进行干磨混合，得到原料粉；所述真空热压烧结的温度为900～950℃，烧结时间为1～2h，烧结压力为25～30MPa。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述TiB2颗粒的粒径为100nm～100μm；镀铜碳纳米管的长径比20～500；铜粉的粒径为50μm～100μm。4.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述镀铜碳纳米管是碳纳米管依次经纯化、敏化、活化、镀铜处理得到的。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，敏化处理所用的敏化液由氯化亚锡、盐酸、水混合而成，所述氯化亚锡以SnCl2·2H2O计，质量浓度为20～30g/L；所述盐酸为质量分数36～38%的浓盐酸，加入量为20～30ml/L。6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，活化处理所用活化液的制备方法为：向8～12g/L的硝酸银溶液中加入氨水直至体系透明，即得。7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，镀铜处理的镀铜液的组成为：CuSO4·5H2O 6～12g/L，甲醛溶液 10ml/L，Na2CO3 6～10g/L，NaOH 5～7g/L，C4H4O6KNa·4H2O 15～25g/L，2,2-联吡啶 40mg/L，溶剂为水；所述甲醛溶液的质量分数为36～38%。8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，纯化处理的纯化液由浓硫酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成，浓硫酸的质量分数为95%～98%，浓硝酸的质量分数为65～68%。