[发明专利]二维材料增强金属基复合材料及其连续化制备方法

权利要求书

1.一种二维材料增强金属基复合材料的连续化制备方法，其特征在于，包括：

采用卷对卷化学气相沉积工艺，在金属箔表面沉积单层或多层二维材料，形成复合箔，其中，固定二维材料生长过程中的气体比例，逐渐增加生长压强，以形成层数可精准调控的二维材料的生长，其中，所述金属为Cu，二维材料为石墨烯；

沉积过程中，通过卷对卷的传输，将所述复合箔逐层卷覆于沉积设备一端的内模上；

在完成卷覆的复合箔外包覆外模，并进行抽真空处理；

将所述复合箔进行热等静压处理，以实现金属箔取向从(100)转向(111)，冷却至室温，获得块状金属基复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述卷对卷化学气相沉积工艺还包括采用等离子体辅助生长。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括：在沉积所述二维材料之前，对所述金属箔进行退火处理。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Cu与所述石墨烯具有共格界面。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Cu与所述石墨烯界面的共格率达到80％以上。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用卷对卷化学气相沉积工艺在所述Cu箔上沉积石墨烯的压强为1Torr～500Torr，温度为800℃～1000℃，生长时间为20～30min。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述热等静压处理的温度为850℃～950℃，压力为50～100MPa，时间为30min～1h。

8.一种二维材料增强金属基复合材料，其特征在于，包括：

多层致密堆叠为块状的复合箔，所述复合箔包括金属箔以及采用化学气相沉积的方法沉积于所述金属箔表面的单层或多层二维材料，其中，固定二维材料生长过程中的气体比例，逐渐增加生长压强，以形成层数可精准调控的二维材料的生长，所述金属为Cu，二维材料为石墨烯；

所述二维材料各层之间平行排列；

所述金属基复合材料为圆环块状，由连续的复合箔卷层堆叠并通过热等静压处理而成，金属箔取向从(100)转向(111)。

9.根据权利要求8所述的二维材料增强金属基复合材料，其特征在于，所述Cu与所述石墨烯具有共格界面。

10.根据权利要求9所述的二维材料增强金属基复合材料，其特征在于，所述Cu与所述石墨烯界面的共格率达到80％以上。