[发明专利]一种利用微波制备碳纳米管增强铜基复合材料的方法

权利要求书

1.一种利用微波制备碳纳米管增强铜基复合材料的方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）CNTs的预处理：配制硝酸和硫酸的混合酸液，将混合酸液加入到CNTs中并在温度为60~80℃条件下热处理2~12h，洗涤、干燥即得酸化预处理的CNTs；

（2）CNTs/水凝胶的制备：将步骤（1）所得酸化预处理的CNTs均匀分散到去离子水中即得CNTs水溶液A；在温度为70~90℃条件下，将诱导铜粉均匀分散到水凝胶水溶液中得到溶液B；在搅拌条件下，将CNTs水溶液A匀速加入到溶液B中并混合均匀得到CNTs/水凝胶；其中水凝胶水溶液为明胶水溶液、羧甲基纤维素钠水溶液、聚乙烯醇水溶液、聚乙二醇水溶液的一种或多种；

（3）Cu-CNTs/凝胶多孔结构骨架的制备：将铜锭固定在模具中，将步骤（2）所得CNTs/水凝胶加入到模具内，将模具置于温度为-20~-3℃条件下冷冻6~12 h，冻干处理即得Cu-CNTs/凝胶多孔结构骨架；

（4）微波加热熔渗：在氩气氛围、微波加热条件下，将步骤（3）所得Cu-CNTs/凝胶多孔结构骨架加热至温度为300~500℃并保温1~3 h，继续加热至温度为1200~1400℃并保温10~30min，冷却即得CNTs/Cu复合材料烧结坯，然后打磨、冷轧处理即得碳纳米管增强铜基复合材料。

2.根据权利要求1所述利用微波制备碳纳米管增强铜基复合材料的方法，其特征在于：步骤（1）中CNTs为未处理和/或经表面处理碳纳米管。

3.根据权利要求1所述利用微波制备碳纳米管增强铜基复合材料的方法，其特征在于：CNTs为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管的一种或任意比多种。

4.根据权利要求1所述利用微波制备碳纳米管增强铜基复合材料的方法，其特征在于：步骤（1）中硝酸与硫酸的体积比为(3:1)~(1:3)。

5.根据权利要求1所述利用微波制备碳纳米管增强铜基复合材料的方法，其特征在于：步骤（2）中CNTs水溶液A中CNTs的质量分数为0.1~5.0%，水凝胶溶液中水凝胶的质量分数为5~30%，溶液B中诱导铜粉的浓度为10~100 g/L，CNTs水溶液A与溶液B的体积比为(1:1)~(1:5)。

6.根据权利要求1所述利用微波制备碳纳米管增强铜基复合材料的方法，其特征在于：步骤（3）冻干处理为超临界干燥法、超临界萃取法或真空冷凝干燥法。

7.根据权利要求1所述利用微波制备碳纳米管增强铜基复合材料的方法，其特征在于：步骤（4）中微波频率为300MHz~300GHz，微波源输出功率为0.3~2.6kW。