本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備，具體涉及一種石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、cu基材料因其良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，在電子、電氣、機械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而，隨著科技的不斷發(fā)展，對cu基材料的性能提出了更高的要求，如更高的強度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性等。
2、石墨烯作為一種具有優(yōu)異力學(xué)性能、電學(xué)和熱學(xué)性能的二維材料，在強化cu基材料方面具有很大的潛力。fe3o4具有良好的磁性和催化性能，也可以為cu基復(fù)合材料帶來獨特的性能。將石墨烯和fe3o4協(xié)同作用在強化銅基復(fù)合材料，有望獲得綜合性能優(yōu)異的新型材料。
3、目前，cu基復(fù)合材料制產(chǎn)品大多需要保證其良好的導(dǎo)電性，如焊接用焊槍的導(dǎo)電銅嘴，既要保證送絲穩(wěn)定性，還要保持良好的接觸以實現(xiàn)穩(wěn)定的電流輸送。但良好的導(dǎo)電性往往制約其耐磨性的提高，使得cu基強化相的選擇與制備難度加大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、(一)要解決的技術(shù)問題
2、本發(fā)明提出一種石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有銅基材料性能不足的技術(shù)問題。
3、(二)技術(shù)方案
4、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料制備方法，該制備方法為，將石墨烯粉末加入到有機溶液中，得到石墨烯分散液；采用共沉淀法制備得到fe3o4納米顆粒；將fe3o4納米顆粒加入到石墨烯分散液中，得到強化相復(fù)合漿料；將銅粉加入到復(fù)合漿料中，得到混合粉末，將混合粉末放入模具中進行熱壓燒結(jié)，得到石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料。
5、進一步地，該制備方法具體包括如下步驟：
6、s1.石墨烯分散液的制備
7、將石墨烯粉末加入到有機溶液中，超聲處理，得到石墨烯分散液；
8、s2.fe3o4納米顆粒的制備
9、采用共沉淀法制備fe3o4納米顆粒：將氯化亞鐵和氯化鐵溶解在去離子水中，在氮氣保護下，緩慢滴加氨水，調(diào)節(jié)溶液ph值至9～11，攪拌反應(yīng)1～2h，然后進行磁分離、洗滌和干燥，得到fe3o4納米顆粒；
10、s3.復(fù)合漿料的制備
11、將步驟s2制備的fe3o4納米顆粒加入到步驟s1制備的石墨烯分散液中，超聲處理，然后加入表面活性劑，攪拌均勻，得到復(fù)合漿料；
12、s4.銅基復(fù)合材料的制備
13、將銅粉加入到步驟s3制備的復(fù)合漿料中，攪拌均勻，然后進行真空干燥，得到混合粉末，將混合粉末放入模具中，在熱壓爐中進行熱壓燒結(jié)，得到石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料。
14、進一步地，步驟s1中，超聲處理2～4h，石墨烯分散液濃度為0.5～20g/l，有機溶劑0.5～2l。
15、進一步地，步驟s1中，有機溶液為2-二甲基甲酰胺、乙醇或乙酸乙酯。
16、進一步地，步驟s1中，超聲頻率20～100khz，超聲溫度10～50℃。
17、進一步地，步驟s2中，調(diào)節(jié)溶液ph值后，攪拌反應(yīng)1～2h。
18、進一步地，步驟s3中，表面活性劑為2-聚乙烯吡咯烷酮。
19、進一步地，步驟s3中，超聲處理1～2h。
20、進一步地，步驟s4中，熱壓燒結(jié)的熱壓溫度700～900℃，壓力20～50mpa，保溫時間1～3h。
21、此外，本發(fā)明還提出一種石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料，該石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料采用上述方法制備得到。
22、(三)有益效果
23、本發(fā)明提出一種石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料及其制備方法，包括將石墨烯粉末加入到有機溶液中，得到石墨烯分散液；采用共沉淀法制備得到fe3o4納米顆粒；將fe3o4納米顆粒加入到石墨烯分散液中，得到強化相復(fù)合漿料；將銅粉加入到復(fù)合漿料中，得到混合粉末，將混合粉末放入模具中進行熱壓燒結(jié)，得到石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料。根據(jù)強化相的熱、電、力學(xué)性能，本發(fā)明能夠顯著增強cu基材料的強度和硬度，同時保持良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性；增強cu基材料的耐磨性和耐腐蝕性，延長其使用壽命；本方法制備工藝簡單，成本較低，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
1.一種石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述制備方法為，將石墨烯粉末加入到有機溶液中，得到石墨烯分散液；采用共沉淀法制備得到fe3o4納米顆粒；將fe3o4納米顆粒加入到石墨烯分散液中，得到強化相復(fù)合漿料；將銅粉加入到復(fù)合漿料中，得到混合粉末，將混合粉末放入模具中進行熱壓燒結(jié)，得到石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料。
2.如權(quán)利要求1所述的石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括如下步驟：
3.如權(quán)利要求2所述的石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，步驟s1中，超聲處理2～4h，石墨烯分散液濃度為0.5～20g/l，有機溶劑0.5～2l。
4.如權(quán)利要求2所述的石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述有機溶液為2-二甲基甲酰胺、乙醇或乙酸乙酯。
5.如權(quán)利要求2所述的石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，步驟s1中，超聲頻率20～100khz，超聲溫度10～50℃。
6.如權(quán)利要求2所述的石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，步驟s2中，調(diào)節(jié)溶液ph值后，攪拌反應(yīng)1～2h。
7.如權(quán)利要求2所述的石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述表面活性劑為2-聚乙烯吡咯烷酮。
8.如權(quán)利要求2所述的石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，步驟s3中，超聲處理1～2h。
9.如權(quán)利要求2所述的石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，步驟s4中，熱壓燒結(jié)的熱壓溫度700～900℃，壓力20～50mpa，保溫時間1～3h。
10.一種石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料，其特征在于，所述石墨烯/fe3o4強化cu基復(fù)合材料采用權(quán)利要求1～9任一項所述方法制備得到。