[发明专利]镀铜石墨-铜基复合材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在石墨粉表面镀铜得到镀铜石墨粉，将所述镀铜石墨粉与铜粉混合进行放电等离子烧结；所述石墨粉的形貌为鳞片状；

所述放电等离子烧结的烧结温度为800℃，烧结压力为30MPa；所述石墨粉包括大粒径石墨粉和小粒径石墨粉，所述大粒径石墨粉的粒径为35-50μm，所述小粒径石墨粉的粒径大于等于5μm且小于35μm；所述大粒径石墨粉与小粒径石墨粉的质量比为2.5:1；

所述镀铜石墨粉与所述铜粉混合形成的烧结料中，所述镀铜石墨粉的质量分数为5%，所述铜粉的质量分数为95%。

2.根据权利要求1所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，烧结过程中的升温速率为80-120℃/min，达到烧结温度后保温4-6min。

3.根据权利要求2所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，烧结过程中保持腔内压力≤20Pa。

4.根据权利要求1所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述镀铜石墨粉的制备过程包括：将所述石墨粉置于化学电镀液中再加入甲醛反应。

5.根据权利要求4所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述化学电镀液包括将硫酸铜、表面活性剂、络合添加剂和溶剂。

6.根据权利要求5所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水。

7.根据权利要求5所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，将所述石墨粉置于所述化学电镀液中之前，调节所述化学电镀液pH值为12.5-13。

8.根据权利要求7所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，加入甲醛之后是在pH值为12.5-13、温度为40-50℃的条件下反应20-40min。

9.根据权利要求5所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括乙二胺四乙酸二钠和酒石酸钾钠；所述络合添加剂为联吡啶-亚铁氰化钾。

10.根据权利要求9所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，在所述化学电镀液中，硫酸铜对应的原料为五水硫酸铜，其用量为14-45g/L；乙二胺四乙酸二钠的用量为20-60g/L；酒石酸钾钠的用量为14-42g/L；联吡啶-亚铁氰化钾的用量为20-100mg/L。

11.根据权利要求1所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，将所述镀铜石墨粉与铜粉混合是在300-500r/min的搅拌速率下混合6-12h。

12.根据权利要求11所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，将所述镀铜石墨粉与铜粉混合之后进行放电等离子烧结之前，进行干燥。

13.根据权利要求1所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述铜粉选自纯铜粉、铜合金粉和弥散强化铜粉中的至少一种。

14.根据权利要求13所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述铜粉为铜合金粉或弥散强化铜粉。

15.根据权利要求13所述的石墨-铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述铜粉的粒径为5-100μm。

16.一种镀铜石墨-铜基复合材料，其特征在于，采用权利要求1-15中任一项所述的制备方法制备而得。

17.权利要求1-15中任一项所述的制备方法制备得到的镀铜石墨-铜基复合材料作为导电材料或摩擦材料的应用。