[发明专利]增强型铜基复合线材的制备方法

权利要求书

1.一种增强型铜基复合线材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用99.9%的纯铜颗粒状粉末作为基材，其中颗粒状粉末的粒径为75μm；

以甲烷气体作为碳源，在低压条件下，采用化学气相沉积方法在铜粉末表面原位生长石墨烯，其具体过程为：将颗粒状铜粉末放入适当的容器内，常温下将容器放入CVD炉中，封闭炉管；使用真空泵持续抽出炉内残留空气后关闭真空泵并通入气体，其中氩气量为200sccm，氢气量为25sccm；在室温下开始升温，50min至1070℃，保温60min，然后通入碳源，通入的甲烷的量为2sccm，生长30min后关闭碳源，并开始降温，在80min内将温度匀速降至室温后将样品取出，得到表面生长有一层同序堆积石墨烯的铜粉末；

将取出的表面包覆石墨烯的铜粉末装入纯铜包套中进行封装，室温下将铜粉末压实成挤压坯，压实单位压力300MPa，挤压坯料直径80mm，长度100mm；对上述挤压坯进行热挤压，挤压温度550℃、挤压比为28，获得直径15mm挤压棒材；将挤压棒材酸洗处理，去除表面氧化皮，并进行粗磨抛光以消除腐蚀产生的凹坑；表面处理完成后，将棒材进行多道次拉拔，拉拔道次变形量10%，最总获得直径1mm的拉拔线材；继续在拉拔线材的表面生长石墨烯，具体生长过程与铜颗粒表面生长石墨烯的过程保持一致，具体为：将拉拔线材放入适当的容器内，常温下将容器放入CVD炉中，封闭炉管；使用真空泵持续抽出炉内残留空气后关闭真空泵并通入气体，其中氩气量为200sccm，氢气量为25 sccm；在室温下开始升温50min至1070℃，保温60min，然后通入碳源，通入的甲烷的量为2sccm，生长30min后关闭碳源，然后在80min内将温度匀速降至室温后将样品取出，然后将石墨烯生长完毕的线材切断并使用包套集束；

对集束线材保持参数相同地重复上述的热挤压-拉拔步骤10次，得到生长完毕的集束线材；然后采用高频感应加热对集束线材进行快速再结晶连续退火，制得增强型铜基复合线材X1，其中高频加热频率1000kHz，退火温度300℃。

2.一种增强型铜基复合线材的制备方法，其特征在于，

采用99.9%的纯铜片状粉末作为基材，其中片状粉末的厚度为20微米，截面的X轴方向最长尺寸为50微米，截面的Y轴方向最长尺寸为40微米；

以乙炔气体作为碳源，在低压条件下，采用化学气相沉积方法在铜粉末表面原位生长石墨烯，其具体过程为：将颗粒状铜粉末放入适当的容器内，常温下将容器放入CVD炉中，封闭炉管；使用真空泵持续抽出炉内残留空气后并通入气体，其中氩气量为200 sccm，氢气量为25sccm；在室温下开始升温，50min至1020℃，保温60min，然后通入碳源，通入的甲烷的量为2sccm，生长30min后关闭碳源，然后开始降温，在140min内将温度降至室温后将样品取出，得到表面生长有一层交错堆积石墨烯的铜粉末；具体的降温方式为，先在25min内，将温度由1020℃匀速降至800℃，然后保温65min，接着继续在60min内，将温度降至室温；

将取出的表面包覆石墨烯的铜粉末装入纯铜包套中进行封装，室温下将铜粉末压实成挤压坯，压实单位压力100MPa，挤压坯料直径100mm，长度120mm；对上述挤压坯进行热挤压，挤压温度400℃、挤压比为10，获得直径10mm挤压棒材；将挤压棒材酸洗处理，去除表面氧化皮，并进行粗磨抛光以消除腐蚀产生的凹坑；表面处理完成后，将棒材进行多道次拉拔，拉拔道次变形量5%，最总获得直径1mm的拉拔线材；继续在拉拔线材的表面生长石墨烯，具体生长过程与铜粉末表面生长石墨烯的过程保持一致，具体为：将拉拔线材放入适当的容器内，常温下将容器放入CVD炉中，封闭炉管；使用真空泵持续抽出炉内残留空气后关闭真空泵并通入气体，其中氩气量为200sccm，氢气量为25sccm；在室温下开始升温50min至1020℃，保温60min，然后通入碳源，通入的甲烷的量为2sccm，生长30min后关闭碳源，分梯度降温后将样品取出，然后将石墨烯生长完毕的线材切断并使用包套集束；

对集束线材保持参数相同地重复上述的热挤压-拉拔步骤5次，得到生长完毕的集束线材；然后采用高频感应加热对集束线材进行快速再结晶连续退火，制得增强型铜铝基复合线材X2，其中高频加热频率400kHz，退火温度200℃。