[发明专利]一种石墨烯-碳纳米管/铜基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯-碳纳米管/铜基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法以单层氧化石墨烯纳米片、羧基化多壁碳纳米管粉末为原料，通过混合得到氧化石墨烯-碳纳米管溶液，再在其中加入十六烷基三甲基溴化铵改性的铜粉，得到的氧化石墨烯-碳纳米管/铜基复合粉体经还原热、烧结，制得石墨烯-碳纳米管/铜基复合材料，具体包括以下步骤：

步骤1：将单层氧化石墨烯纳米片加入到去离子水中，超声处理2h，期间每隔20min进行磁力搅拌10min，获得1mg/ml的氧化石墨烯溶液；

步骤2：将羧基化多壁碳纳米管粉末加入到无水乙醇中，超声分散2h，获得0.5mg/ml的碳纳米管溶液；

步骤3：将上述氧化石墨烯溶液和碳纳米管溶液进行混合，先磁力搅拌20min后，再超声40min，得到氧化石墨烯-碳纳米管溶液；其中，氧化石墨烯与碳纳米管的质量比为9:1~5:5；

步骤4：将铜粉加入到浓度为1wt%~1.5wt%的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，在30℃水浴条件下磁力搅拌器中搅拌2h，其后再经过滤、洗涤，得到表面带有正电荷的改性铜粉；其中，铜粉与十六烷基三甲基溴化铵溶液的添加比例为1g/5ml；

步骤5：将改性铜粉加入到去离子水中形成铜粉浆液，再在搅拌条件下逐滴加入到氧化石墨烯-碳纳米管溶液中，并30℃水浴下搅拌2h后再经过滤、洗涤、真空干燥24h，得到氧化石墨烯-碳纳米管/铜基复合粉体；其中，铜粉浆液中改性铜粉含量为3g/10ml；氧化石墨烯-碳纳米管的添加量占复合粉体质量的0%~0.5%；

步骤6：将氧化石墨烯-碳纳米管/铜基复合粉体放入真空管式炉中，通入氩气和氢气，比例为70∶30sccm，加热至450℃，通过氢气和加热对氧化石墨烯和羧基化碳纳米管进行还原，保温60min后，随炉冷却到室温，得到石墨烯-碳纳米管/铜基复合粉体；

步骤7：将石墨烯-碳纳米管/铜基复合粉体加入到碳化钨模具中，放入放电等离子烧结炉中，在真空条件下烧结成型，得到石墨烯-碳纳米管/铜复合材料；烧结成型过程中：升温速率为100℃/min，烧结温度为800℃，烧结压力为70MPa，保温6min后随炉冷却。