專利名稱：一種帶有抗氧化防護(hù)層的銅材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域中的銅材，尤其涉及一種帶有抗氧化防護(hù)層的銅材及其制造方法。
背景技術(shù)：
銅是人類最早發(fā)現(xiàn)的古老金屬之一，早在數(shù)千年前人類就開始使用銅，以純銅或銅合金制成的各種形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等統(tǒng)稱銅材。銅材具有許多優(yōu)異的物理化學(xué)特性，例如其熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率都很高，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，抗拉強(qiáng)度大，易熔接，具抗蝕性、可塑性、延展性等，銅材這些優(yōu)異的特性使其被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域，深深地滲入了生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面。銅具有較低的電阻率，因此，銅在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣，但是銅在空氣和室溫下易氧化，尤其在高溫環(huán)境下銅表面更易氧化或腐蝕，使得銅材的導(dǎo)電、導(dǎo)熱能力降低，這是造成銅材在高溫環(huán)境下作為電極不能持久耐用的關(guān)鍵因素，也是造成電子器件中銅膜失效的一個(gè)重要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種帶有抗氧化防護(hù)層的銅材及其制造方法，能夠大大提高現(xiàn)有銅材的抗氧化或抗腐蝕的能力。本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種帶有抗氧化防護(hù)層的銅材，包括銅材基底，所述的銅材基底周圍包覆有抗氧化的石墨烯薄膜防護(hù)層。一種帶有抗氧化防護(hù)層的銅材的制造方法，包括以下步驟
(1)、銅材清洗先將銅材放入由無水酒精和純丙酮按1:1的體積比組成的混合溶液中超聲清洗15分鐘，然后用去離子水超聲清洗5分鐘，取出干燥后，放入濃度為5%的稀鹽酸溶液中浸泡5小時(shí)，取出后用去離子水清洗后進(jìn)入步驟(2)；
(2)、在銅材表面制備石墨烯薄膜防護(hù)層。所述的步驟(2)中制備石墨烯薄膜防護(hù)層的具體步驟為將清洗后的銅材放入單溫區(qū)生長(zhǎng)爐中，當(dāng)生長(zhǎng)爐開始加熱時(shí)，生長(zhǎng)爐中通保護(hù)氣予以保護(hù)，當(dāng)生長(zhǎng)爐內(nèi)溫度升至600°C時(shí)，在保持保護(hù)氣的同時(shí)開始向生長(zhǎng)爐中通還原氣體，當(dāng)溫度繼續(xù)升至1000°C時(shí)恒溫10分鐘，在保持保護(hù)氣和還原氣的情況下，然后通入甲烷，生長(zhǎng)開始，生長(zhǎng)時(shí)間為2分鐘，生長(zhǎng)結(jié)束后立即斷電降溫，切斷甲烷氣體，當(dāng)溫度降到600°C時(shí)切斷還原氣體，而持續(xù)通保護(hù)氣體；當(dāng)溫度再降至300°C時(shí)切斷保護(hù)氣，直到降至室溫時(shí)，打開生長(zhǎng)爐，取出樣品，完成制作。本發(fā)明的目的是提供一種帶有抗氧化防護(hù)層的銅材及其制造方法，利用CVD法在銅材表面制備石墨烯薄膜防護(hù)層，銅材表面被抗氧化的石墨烯薄膜防護(hù)層所包覆，在不影響銅材自身的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能情況下，能夠大大提高現(xiàn)有銅材的抗氧化或抗腐蝕的能力，能夠延長(zhǎng)銅材的使用壽命。


圖1為本發(fā)明的帶有抗氧化防護(hù)層的銅材的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明一種帶有抗氧化防護(hù)層的銅材，包括銅材基底1，所述的銅材基底I周圍包覆有抗氧化的石墨烯薄膜防護(hù)層2，抗氧化的石墨烯薄膜防護(hù)層2可以大大提高現(xiàn)有銅材的抗氧化或抗腐蝕的能力。制造上述帶有抗氧化防護(hù)層的銅材的方法，包括以下步驟
(1)、銅材清洗先將銅材放入由無水酒精和純丙酮按1:1的體積比組成的混合溶液中超聲清洗15分鐘，然后用去離子水超聲清洗5分鐘，取出干燥后，放入濃度為5%的稀鹽酸溶液中浸泡5小時(shí)，取出后用去離子水清洗后進(jìn)入步驟(2)；
(2)、在銅材表面制備石墨烯薄膜防護(hù)層將清洗后的銅材放入單溫區(qū)生長(zhǎng)爐中，當(dāng)生長(zhǎng)爐開始加熱時(shí)，生長(zhǎng)爐中通保護(hù)氣予以保護(hù)，當(dāng)生長(zhǎng)爐內(nèi)溫度升至600°C時(shí)，在保持保護(hù)氣的同時(shí)開始向生長(zhǎng)爐中通還原氣體，當(dāng)溫度繼續(xù)升至1000°C時(shí)恒溫10分鐘，在保持保護(hù)氣和還原氣的情況下，然后通入甲烷，生長(zhǎng)開始，生長(zhǎng)時(shí)間為2分鐘，生長(zhǎng)結(jié)束后立即斷電降溫，切斷甲烷氣體，當(dāng)溫度降到600°C時(shí)切斷還原氣體，而持續(xù)通保護(hù)氣體；當(dāng)溫度再降至300°C時(shí)切斷保護(hù)氣，直到降至室溫時(shí)，打開生長(zhǎng)爐，取出樣品，完成制作。
權(quán)利要求
1.一種帶有抗氧化防護(hù)層的銅材，包括銅材基底，其特征在于:所述的銅材基底周圍包覆有抗氧化的石墨烯薄膜防護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有抗氧化防護(hù)層的銅材的制造方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)、銅材清洗:先將銅材放入由無水酒精和純丙酮按1:1的體積比組成的混合溶液中超聲清洗15分鐘，然后用去離子水超聲清洗5分鐘，取出干燥后，放入濃度為5%的稀鹽酸溶液中浸泡5小時(shí)，取出后用去離子水清洗后進(jìn)入步驟(2)； (2)、在銅材表面制備石墨烯薄膜防護(hù)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有抗氧化防護(hù)層的銅材的制造方法，其特征在于:所述的步驟(2)中制備石墨烯薄膜防護(hù)層的具體步驟為:將清洗后的銅材放入單溫區(qū)生長(zhǎng)爐中，當(dāng)生長(zhǎng)爐開始加熱時(shí)，生長(zhǎng)爐中通保護(hù)氣予以保護(hù)，當(dāng)生長(zhǎng)爐內(nèi)溫度升至600°C時(shí)，在保持保護(hù)氣的同時(shí)開始向生長(zhǎng)爐中通還原氣體，當(dāng)溫度繼續(xù)升至1000°C時(shí)恒溫10分鐘，在保持保護(hù)氣和還原氣的情況下，然后通入甲烷，生長(zhǎng)開始，生長(zhǎng)時(shí)間為2分鐘，生長(zhǎng)結(jié)束后立即斷電降溫，切斷甲烷氣體，當(dāng)溫度降到600°C時(shí)切斷還原氣體，而持續(xù)通保護(hù)氣體；當(dāng)溫度再降至300°C時(shí)切斷保護(hù) 氣，直到降至室溫時(shí)，打開生長(zhǎng)爐，取出樣品，完成制作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有抗氧化防護(hù)層的銅材，包括銅材基底，所述的銅材基底周圍包覆有抗氧化的石墨烯薄膜防護(hù)層，制造銅材的方法是利用CVD法在銅材表面制備石墨烯薄膜防護(hù)層，銅材表面被抗氧化的石墨烯薄膜防護(hù)層所包覆，在不影響銅材自身的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能情況下，能夠大大提高現(xiàn)有銅材的抗氧化或抗腐蝕的能力，能夠延長(zhǎng)銅材的使用壽命。
文檔編號(hào)B32B15/04GK103072333SQ201310001648
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者麻華麗, 張友林, 丁佩, 陳會(huì)凡, 陳戰(zhàn)勝, 任遠(yuǎn), 曾凡光 申請(qǐng)人:鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院