[发明专利]一种石墨烯铜复合导体的制备方法

摘要

本发明公开一种石墨烯铜复合导体的制备方法，采用金属铁粉与盐酸复合的还原体系来还原处理稀浓度的氧化石墨烯水溶液，原料成本低廉，无毒，操作简单，利于批量生产，采用熔渗方法制备石墨烯/铜复合材料，铜相呈联通结构，对电子传输的阻碍作用减少，电阻率比传统石墨—电有显著降低。

主权项

一种石墨烯铜复合导体的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备石墨烯将250g天然石墨和由4.5L浓硫酸和0.5L浓磷酸组成的5L混酸混合于反应釜内并用电控磁力搅拌器搅拌均匀，在低于20℃的情况下缓慢加入500g高锰酸钾；之后，密封反应釜并升温至85‑90℃反应2‑3小时，将产物从反应釜下端取出，稀释成40L溶液，加入0.6L双氧水得亮黄色氧化石墨溶液；然后，用酸和水交替离心洗涤，至溶液pH=5‑6，去除杂质离子；最后，超声分散氧化石墨，配置出一定浓度的氧化石墨烯溶液；将2L的0.5mg/mL 氧化石墨烯溶液转移至反应釜内，在磁力搅拌下加入12‑36g铁粉和0.8‑1.8L的浓盐酸，75‑90℃反应4‑5小时；然后静置，用盐酸抽滤洗涤除去残留的铁粉，再水洗抽滤除酸；最后冷冻干燥，研磨过筛得石墨烯粉末；（2）称取上述石墨烯粉末、铜粉和锆粉配置成混合粉末，充分搅拌混合，压实并密封，再用压力机压制成预制块；将预制块置于真空炉中，抽真空后升温至保温温度保温，真空炉的真空度为1~20Pa，保温温度为1250~1300℃，保温时间50~100分钟；保温结束后，将炉温降至室温，从炉中取出，得到复合铜导电材料。