CN110468441B - 高导热性能的铜基改性氧化石墨烯复合材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供高导热性能的铜基改性氧化石墨烯复合材料及制备方法,属于复合材料技术领域。本发明首先采用硅烷偶联剂对氧化石墨烯表面进行改性,得到硅烷偶联剂‑氧化石墨烯产物;最后采取电泳沉积的方法在导电基体铝上制备一层可控的硅烷偶联剂改性石墨烯/铝复合材料。本发明所制备的硅烷偶联剂改性石墨烯/铜合金复合材料分布均匀、不含其他杂质,能显著提高铜基体的导热性,所得复合材料在散热材料中有着潜在的应用价值。
Description
【技术领域】
本发明涉及复合材料技术领域,具体涉及高导热性能的铜基改性氧化石墨烯复合材料及制备方法。
【背景技术】
高效的散热对于电子设备来说非常重要,如果热不能及时散热,则会使设备局部温度过高,降低设备的可靠性和使用寿命。金属及合金具有良好的导热、导电性能及机加工性能,常常用作导热材料。然而,随着电子器件朝着高功率高集成方向发展,原有的金属及其合金导热已不能完全满足设备对散热的要求,因此急需一种更加高效的导热材料。
提高金属导热材料散热的一种办法是在金属基体中加入第二相高导热的导热材料,如金刚石、碳纳米管、氮化硼等高导热材料。例如,在铝合金基体中掺杂20%的纳米SiC可在保证导热系数的同时,减少制造成本。采用等离子体放电法(SPS)在Cu基体中复合1%的碳纳米管,复合物的导热系数达到359.2W/mK。石墨烯最为已知导热率最高的材料,其在导热材料中具有重要的潜在应用。第二种方法是在金属表面涂覆一薄层高导热相也可以提高金属的散热性能,例如通过CVD法在铜箔两面沉积石墨烯薄层,制成三明治结构的石墨烯/Cu/石墨烯,三明治结构的石墨烯-Cu复合物的热导率比纯铜提高24%。
但是上述两种方法也有不足之处,其中针对第一种方法,主要体现在:1)第二导热相加太多会失去成本上的优势;2)第二导热相添加后金属的机加工性能会减弱;3)制备的工艺复杂及对环境有污染性;对于第二种方法,主要体现在:1)镀层与基体之间存在微米级的空隙,导致热接触阻力;2)构成两相界面的材料的性质不同,来自声子或电子散射过程而导致的热边界阻力。
综上所述,需要选用机加工性能优异的基体材料,改善材料的导热性能和制备工艺过于繁琐及对环境的不友好性,我们需要发明一种新的导热复合材料以及制备工艺。
【发明内容】
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种具有高导热性能的铜基改性氧化石墨烯复合材料及制备方法,本方法通过脉冲电泳沉积技术在铜合金基体上负载改性氧化石墨烯,铜合金具有优异的机加工性能,氧化石墨烯是一种高导热材料,经过一种硅烷偶联剂改性的氧化石墨烯与铜基体通过电脉冲复合后,可有效减少热接触阻力和热边界阻力,从而提高复合材料的导热性能,同时复合层的附着力更好,机加工性能更好。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
高导热性能的铜基改性氧化石墨烯复合材料的制备方法,是采用H96黄铜为基体,以硅烷偶联剂改性氧化石墨烯作为导热增强相,通过脉冲电泳沉积的方法制备而成,具体包括以下步骤:
(1)铜合金的前处理:首先将H96铜合金在清水中进行超声清理,然后在无水乙醇溶液中进行超声清理,以除去表面附着的杂质;再将铜合金基体在55-65℃的碳酸钠溶液中除油2-3min,然后清水冲洗干净;接着将铜合金基体在稀硝酸溶液中除杂2-3min,然后清水冲洗干净;接着将铜合金基体在盐酸溶液中抛光2-3min,然后清水冲洗干净;前处理后的铜基体放入无水乙醇溶液中备用;
(2)水解液的制备:首先按照体积比为1:3-5配制硅烷偶联剂与无水甲醇溶液的混合溶液,充分分散,得混合液A;接着按照体积比为40:15-18将水与甲醇混合,得混合液B;然后将混合液A加入到混合液B中,混合液A与混合液B的体积比为10:55-58,充分搅拌,使用乙酸调节pH为4.5,得混合物C,再按照每升混合物C中滴加1.8-2.2g丙三醇的比例向混合物C中滴加丙三醇,在30℃下搅8h,得到硅烷偶联剂水解液;该步骤中,调节pH至呈酸性,可以使水解的过程稳定进行,再添加丙三醇,起到的作用是防止KH560自身产生Si-O-Si交联网络,若不能稳定的水解,则产生的Si-OH会进行自我缩聚交联,产生Si-O-Si交联网格,在溶液中形成白色絮状物,影响沉积层质量和无法改性氧化石墨烯。
(3)氧化石墨烯的处理:按照固液比为1g:800-1000ml的比例将氧化石墨烯超声分散在水溶液中,形成氧化石墨烯水溶液;把硅烷偶联剂水解液与氧化石墨烯水溶液进行混合搅拌,形成稳定的硅烷偶联剂与氧化石墨烯分散液,即为混合液D,其中硅烷偶联剂的用量占混合液D的3-4%;
(4)电脉冲电泳:把前处理后的铜合金基体连接在脉冲电源的负极,高纯碳棒连载在脉冲电源正极,在电泳液中脉冲电泳,脉冲电流强度为0.25A,占空比为0.25,时间持续4-6min,电泳液为向混合液D中加入的硝酸银制得,硝酸银的加入量为每升混合液D加入0.08-0.12g,硝酸银的加入使石墨烯带电荷,利于电泳的进行;处理完成后得到的复合材料干燥后即得到最终产物。
优选地,步骤(1)所用铜合金基体成分按照质量百分数计算为:铜95-97%,杂质≤0.2%,余量为锌。
优选地,步骤(3)所用的氧化石墨烯为微米级别,直径在2-20μm的范围内,控制氧化石墨烯的粒径,以与Cu合金的表面性能相配合,得到更好的、无空隙的界面,以更好地增加导热性能。
优选地,所用硅烷偶联剂为KH560。
优选地,步骤(1)所用碳酸钠溶液中碳酸钠的质量分数为15-20%;稀硝酸溶液的质量分数为30-40%;盐酸溶液的质量分数为20-30%。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明高导热铜合金基改性氧化石墨烯复合材料所用的基体为铜合金,相比其他金属基体而言,铜合金基体具有优异的导热性能,比铝合金、钢、青铜等金属合金材料的导热系数高出8.4-824.3%,良好的机加工性能、高强度、在大气和淡水中具有耐腐蚀性能。铜合金在步骤(1)中经过超声水洗、醇洗可以除去表面的灰尘和杂质,通过碳酸钠水洗可以除去油污,通过稀硝酸可以中和掉多余的碳酸钠,通过盐酸可以出去表面的氧化物和锌杂质,从而得到符合条件的铜合金,经过处理后的铜合金表面光滑无氧化层和杂质,对于KH560-氧化石墨烯沉积层而言可以提供更紧密的覆盖层和易于形成共价键,有利于减少两相界面间的空隙。
2、本发明高导热铜合金基改性氧化石墨烯复合材料所用的导热增强相为氧化石墨烯,比现在常见的导热增强相相比,氧化石墨烯表面有较多的含氧官能团,易于用多种化合物改性;在Cu合金基体和氧化石墨烯间构建了Cu-O-Si-O-C共价键,可有效减少热接触阻力和热边界阻力,使制备得到的复合材料具有较高的导热系数,提高材料的导热性能。
3、本发明高导热铜合金基改性氧化石墨烯复合材料所用的改性药品为KH560硅烷偶联剂,此药品廉价易得且无毒,改性氧化石墨烯的过程简单高效。
4、本发明高导热铜合金基改性氧化石墨烯复合材料的制备方法采用脉冲电泳沉积,相比一般的电泳沉积而言,脉冲电泳沉积减少电极附近的极化效果,使沉积层更加致密均匀;制备工艺简单,生产效率高,环境友好。
5、本发明高导热铜合金基改性氧化石墨烯复合材料的制备方法采用脉冲电泳沉积,复合层在铜合金表面的附着力更好,两者之间结合地更好,使复合材料能够保持铜合金的机加工性能。
【附图说明】
图1为本发明电泳沉积池的结构示意图;
图2为实施例中所得的硅烷偶联剂石墨烯/铝复合材料的拉曼光谱(Raman);
图3为实施例中所得的硅烷偶联剂石墨烯/铝复合材料的扫描电镜图(SEM);
图4为实施例中所得的硅烷偶联剂石墨烯/铝复合材料的红外光谱(FTIR);
图5为实施例中所得的硅烷偶联剂石墨烯/铝复合材料的X射线光电子能谱图(XPS);
图6为实施例2、实施例4、实施例5、实施例6中所得的硅烷偶联剂石墨烯/铝复合材料的导热系数对比图。
图7为实施例2和对比例2中所得的硅烷偶联剂石墨烯/铝复合材料的导热系数对比图。
图8为实施例2和对比例1中所得的硅烷偶联剂石墨烯/铝复合材料的导热系数对比图。
图9为实施例2和对比例1中所得的硅烷偶联剂石墨烯/铝复合材料的附着力测试图。
【具体实施方式】
为了更清楚地表达本发明,以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
采用H96黄铜为基体,以硅烷偶联剂KH560改性氧化石墨烯作为导热增强相,通过脉冲电泳沉积的方法制备本发明的铜基改性氧化石墨烯复合材料,具体包括以下步骤:
(1)铜合金的前处理:Cu合金原料的质量指标为,以质量百分数计:铜95%,杂质≤0.2%,余量为锌;首先将H96铜合金在清水中进行超声清理,然后在无水乙醇溶液中进行超声清理,以除去表面附着的杂质;再将铜合金基体在55℃、质量分数为15%的碳酸钠溶液中除油3min,然后清水冲洗干净;接着将铜合金基体在质量分数为30%稀硝酸溶液中除杂3min,然后清水冲洗干净;接着将铜合金基体在质量分数为20%盐酸溶液中抛光3min,然后清水冲洗干净;前处理后的铜基体放入无水乙醇溶液中备用;
(2)水解液的制备:首先按照体积比为1:3配制10ml硅烷偶联剂KH560与无水甲醇溶液的混合溶液,充分分散,得混合液A;接着将40ml水与15ml甲醇混合,得混合液B;然后将混合液A加入到混合液B中,混合液A与混合液B的体积比为10:55,充分搅拌,使用乙酸调节pH为4.5,得混合物C,再按照每升混合物C中滴加1.8g丙三醇的比例向混合物C中滴加丙三醇,在30℃下搅8h,得到硅烷偶联剂水解液;
(3)氧化石墨烯的处理:选择微米级别的氧化石墨烯,直径在2-20μm的范围内,将0.05g氧化石墨烯分散在40ml的去离子水中,形成氧化石墨烯水溶液;把硅烷偶联剂水解液与氧化石墨烯水溶液进行混合搅拌,形成稳定的硅烷偶联剂与氧化石墨烯分散液,即为混合液D,其中硅烷偶联剂的用量占混合液D的3%;
(4)电脉冲电泳:如图1所示,把前处理后的铜合金基体连接在脉冲电源的负极,高纯碳棒连载在脉冲电源正极,在电泳液中脉冲电泳,脉冲电流强度为0.25A,占空比为0.25,时间持续6min,电泳液为向混合液D中加入的硝酸银制得,硝酸银的加入量为每升混合液D加入0.08g,硝酸银的加入使石墨烯带电荷,利于电泳的进行;处理完成后得到的复合材料干燥后即得到最终产物。
实施例2
采用H96黄铜为基体,以硅烷偶联剂KH560改性氧化石墨烯作为导热增强相,通过脉冲电泳沉积的方法制备本发明的铜基改性氧化石墨烯复合材料,具体包括以下步骤:
(1)铜合金的前处理:Cu合金原料的质量指标为,以质量百分数计:铜96%,杂质≤0.2%,余量为锌;首先将H96铜合金在清水中进行超声清理,然后在无水乙醇溶液中进行超声清理,以除去表面附着的杂质;再将铜合金基体在60℃、质量分数为18%的碳酸钠溶液中除油2.5min,然后清水冲洗干净;接着将铜合金基体在质量分数为35%稀硝酸溶液中除杂2.5min,然后清水冲洗干净;接着将铜合金基体在质量分数为25%盐酸溶液中抛光2.5min,然后清水冲洗干净;前处理后的铜基体放入无水乙醇溶液中备用;
(2)水解液的制备:首先按照体积比为1:4配制10ml硅烷偶联剂KH560与无水甲醇溶液的混合溶液,充分分散,得混合液A;接着将40ml水与16ml甲醇混合,得混合液B;然后将混合液A加入到混合液B中,混合液A与混合液B的体积比为10:56,充分搅拌,使用乙酸调节pH为4.5,得混合物C,再按照每升混合物C中滴加2.0g丙三醇的比例向混合物C中滴加丙三醇,在30℃下搅8h,得到硅烷偶联剂水解液;
(3)氧化石墨烯的处理:选择微米级别的氧化石墨烯,直径在2-20μm的范围内,将0.05g氧化石墨烯分散在45ml的去离子水中,形成氧化石墨烯水溶液;把硅烷偶联剂水解液与氧化石墨烯水溶液进行混合搅拌,形成稳定的硅烷偶联剂与氧化石墨烯分散液,即为混合液D,其中硅烷偶联剂的用量占混合液D的3%;
(4)电脉冲电泳:如图1所示,把前处理后的铜合金基体连接在脉冲电源的负极,高纯碳棒连载在脉冲电源正极,在电泳液中脉冲电泳,脉冲电流强度为0.25A,占空比为0.25,时间持续5min,电泳液为向混合液D中加入的硝酸银制得,硝酸银的加入量为每升混合液D加入0.1g,硝酸银的加入使石墨烯带电荷,利于电泳的进行;处理完成后得到的复合材料干燥后即得到最终产物。
实施例3
采用H96黄铜为基体,以硅烷偶联剂KH560改性氧化石墨烯作为导热增强相,通过脉冲电泳沉积的方法制备本发明的铜基改性氧化石墨烯复合材料,具体包括以下步骤:
(1)铜合金的前处理:Cu合金原料的质量指标为,以质量百分数计:铜97%,杂质≤0.2%,余量为锌;首先将H96铜合金在清水中进行超声清理,然后在无水乙醇溶液中进行超声清理,以除去表面附着的杂质;再将铜合金基体在65℃、质量分数为20%的碳酸钠溶液中除油2min,然后清水冲洗干净;接着将铜合金基体在质量分数为40%稀硝酸溶液中除杂2min,然后清水冲洗干净;接着将铜合金基体在质量分数为30%盐酸溶液中抛光2min,然后清水冲洗干净;前处理后的铜基体放入无水乙醇溶液中备用;
(2)水解液的制备:首先按照体积比为1:5配制10ml硅烷偶联剂KH560与无水甲醇溶液的混合溶液,充分分散,得混合液A;接着将40ml水与18ml甲醇混合,得混合液B;然后将混合液A加入到混合液B中,混合液A与混合液B的体积比为10:58,充分搅拌,使用乙酸调节pH为4.5,得混合物C,再按照每升混合物C中滴加2.2g丙三醇的比例向混合物C中滴加丙三醇,在30℃下搅8h,得到硅烷偶联剂水解液;
(3)氧化石墨烯的处理:选择微米级别的氧化石墨烯,直径在2-20μm的范围内,将0.05g氧化石墨烯分散在50ml的去离子水中,形成氧化石墨烯水溶液;把硅烷偶联剂水解液与氧化石墨烯水溶液进行混合搅拌,形成稳定的硅烷偶联剂与氧化石墨烯分散液,即为混合液D,其中硅烷偶联剂的用量占混合液D的4%;
(4)电脉冲电泳:如图1所示,把前处理后的铜合金基体连接在脉冲电源的负极,高纯碳棒连载在脉冲电源正极,在电泳液中脉冲电泳,脉冲电流强度为0.25A,占空比为0.25,时间持续6min,电泳液为向混合液D中加入的硝酸银制得,硝酸银的加入量为每升混合液D加入0.12g,硝酸银的加入使石墨烯带电荷,利于电泳的进行;处理完成后得到的复合材料干燥后即得到最终产物。
实施例4
本实施例与实施例2的不同之处在于,硅烷偶联剂的用量占混合液D的2%。
实施例5
本实施例与实施例2的不同之处在于,硅烷偶联剂的用量占混合液D的4%。
实施例6
本实施例与实施例2的不同之处在于,硅烷偶联剂的用量占混合液D的5%。
对比例1
与实施例2不同之处在于,步骤(4)采用浸泡法代替电脉冲电泳,即:将前处理后的金属基体浸入硅烷偶联剂与氧化石墨烯分散液中5min后烘干,得到复合材料。
对比例2
与实施例2相比,不同之处在于不对氧化石墨烯进行硅烷偶联剂改性,通过CVD法在铜合金两面沉积氧化石墨烯薄层。
对比例3
以铜合金基体为对比例3,测试其性能。
性能测试
(1)拉曼光谱分析,对比例2的GO/Cu和本发明的KH560-GO/Cu可以观察到有铜合金基体的B2g振动模式,其中,GO代表氧化石墨烯,下同,图2中氧化石墨烯GO的ID:IG=0.86,证明其是具有缺陷的石墨烯。氧化石墨烯/铜合金复合导热材料GO/Cu的ID:IG只有0.9,比GO提高了0.04。KH560改性后的氧化石墨烯的ID:IG达到了0.95,说明KH560枝接在氧化石墨烯表面,进一步破坏了氧化石墨烯的结构。
(2)扫描电镜分析
对原始未经改性的氧化石墨烯(图3a)、KH560改性的氧化石墨烯(图3b)、对比例2制备的复合材料(图3c)以及实施例2制备的复合材料(图3d)分别进行扫描电镜分析,测试结果见图3,图3a表明氧化石墨烯的表面是光滑的,并且呈现片状,图3b表明经过KH560改性后,KH560-氧化石墨烯/Cu的粗糙度明显增大且有白色的KH560交联的白色颗粒。图3c中氧化石墨烯和铜合金基体之间有2微米左右的空间,这将导致界面热阻和声子散射。而KH560-氧化石墨烯/铜合金复合材料则没有空间,这是改性复合材料的具有优异导热性能的原因。
(3)FTIR光谱分析
对原料氧化石墨烯、原料KH560和对比例2制备的复合材料-GO/Cu,以及实施例2制备的复合材料KH560-GO/Cu分别FTIR光谱分析,测试结果见图4,KH560-GO/Cu,KH560都有-CH2-的对称伸缩峰和反对称伸缩振动峰这说明了硅烷偶联剂的引入。此外,KH560-氧化石墨烯/Cu在1033cm-1处显示了额外的拉伸振动峰,证明了Si-O-C键的形成。考虑到氧化石墨烯/铜合金中的O-Cu(622cm-1)的存在,而在KH560-GO/Cu中此峰发生了位移且吸收变弱,我们认为产生了Cu-O-Si键,我们可以得出在KH560-氧化石墨烯/铜合金中成功构建Cu-O-Si-O-C共价键的结论。
(4)XPS光谱分析
对实施例2制备的,KH560-GO/Cu进行XPS光谱分析,测试结果见图5,XPS光谱中Cu2p3/2、O 1s和Si 2p表明Cu-O-Si键的存在,直接证明了在Cu和KH560之间形成了Cu-O-Si共价键。Si 2p光谱可以看出,KH560-GO/Cu中形成了Si-O-C共价键组分,证实了金属-碳界面与共价键的构造。XPS结果证实了Cu-O-Si-O-C共价键的成功构建,这可以归因于Si-O-C共价键和Cu-O-Si共价键的共存。
(5)导热性能测试
将实施例2、4、5制备的
将Cu基体,实施例2、4、5、6以及对比例2中制备所得的复合材料制备成规格为0.2mm×10mm×10mm的片状材料,在导热系数测试仪中测试样品的导热系数,分析各材料的导热能力,结果见图6-8。
见图6,为实施例2、4、5、6制备的复合材料的导热性能比较图,可以看出当硅烷偶联剂的用量占混合液D的比例不同时,导热性能也出现了明显不同,在50到70℃测试温度之间,KH560所占百分比为3%时,复合材料的导热系数最高,在100到125℃的测试温度之间,KH560所占百分比为4%时,复合材料的导热系数最高,随后在150℃时,KH560所占百分比为3%时最高;整体来说,硅烷偶联剂的用量占混合液D比例为3%-4%时导热性能最佳。
见图7,为铜合金基体、实施例2和对比例2制备的复合材料的导热性能比较图,图7明显看出,铜合金基体的导热系数明显低于经过KH560改性氧化石墨烯后所制备的复合材料。在50到150℃的测试范围内,铜合金基体从300.866W/mK降低到280.808W/mK。而铜合金基KH560改性氧化石墨烯复合材料在50-150℃为399.86W/mK到348.422W/mK。在50-150℃范围内,铜合金基KH560改性氧化石墨烯复合材料比铜合金基体的导热性能提升了24.7%-32.9%,比对比例2通过CVD法在铜合金两面沉积氧化石墨烯薄层得到的复合材料的导热性能也有明显提升。
在KH560改性氧化石墨烯溶液中进行脉冲电泳沉积是一种提高导热性能的简单有效的制备方式。图8显示的是采用对比例1把铜基体浸泡在电泳液中5min、30min后分别制备的复合材料的导热性能,以及实施例2脉冲电泳沉积5min所制备的复合材料的导热性能,浸泡法制备的复合材料的导热性能明显低于脉冲电泳沉积5min所制备的复合材料。浸泡30min后制备的复合材料导热性能则从378W/mK降低到352.57W/mK,远低于脉冲电泳沉积所制备的复合材料。
(6)附着力测试
为了对比对比例2中氧化石墨烯在铜合金基体上的附着力和本发明KH560-氧化石墨烯在铜合金基体上的附着力,我们采用涂层划格法测量两种材料的附着力。根据ISO-2409测试标准,对于小于60μm的涂层,划格间距为1-2㎜,横纵各划8-15道,刻划深度为见到金属基体,然后用3M胶带粘附在划格表面,然后快速撕开,根据脱落的面积确定附着力。ISO-2409一共提供了0-5个标准,从高到低。标准如表1所示。测试结果如图9,氧化石墨烯/铜的脱落面积在15-35%,附着力等级为3级。而KH560-氧化石墨烯/铜几乎没有脱落,附着力等级可以判定为0级,说明采用本发明的方法,复合层能够跟铜合金更好地复合,复合材料的机加工性能更好。
表1
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (6)
1.高导热性能的铜基改性氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,采用H96铜合金为基体,以硅烷偶联剂改性氧化石墨烯作为导热增强相,通过脉冲电泳沉积的方法制备而成,具体包括以下步骤:
(1)铜合金的前处理:首先将H96铜合金在清水中进行超声清理,然后在无水乙醇溶液中进行超声清理,以除去表面附着的杂质;再将铜合金基体在55-65℃的碳酸钠溶液中除油2-3min,然后清水冲洗干净;接着将铜合金基体在稀硝酸溶液中除杂2-3min,然后清水冲洗干净;接着将铜合金基体在盐酸溶液中抛光2-3min,然后清水冲洗干净;前处理后的铜基体放入无水乙醇溶液中备用;
(2)水解液的制备:首先按照体积比为1:3-5配制硅烷偶联剂与无水甲醇溶液的混合溶液,充分分散,得混合液A;接着按照体积比为40:15-18将水与甲醇混合,得混合液B;然后将混合液A加入到混合液B中,混合液A与混合液B的体积比为10:55-58,充分搅拌,使用乙酸调节pH为4.5,得混合物C,再按照每升混合物C中滴加1.8-2.2g丙三醇的比例向混合物C中滴加丙三醇,在30℃下搅8h,得到硅烷偶联剂水解液;
(3)氧化石墨烯的处理:按照固液比为1g:800-1000ml的比例将氧化石墨烯超声分散在水溶液中,形成氧化石墨烯水溶液;把硅烷偶联剂水解液与氧化石墨烯水溶液进行混合搅拌,形成稳定的硅烷偶联剂与氧化石墨烯分散液,即为混合液D,其中硅烷偶联剂的用量占混合液D的3-4%;
(4)电脉冲电泳:把前处理后的铜合金基体连接在脉冲电源的负极,高纯碳棒连载在脉冲电源正极,在电泳液中脉冲电泳,脉冲电流强度为0.25A,占空比为0.25,时间持续4-6min,电泳液为向混合液D中加入的硝酸银制得,硝酸银的加入量为每升混合液D加入0.08-0.12g;处理完成后得到的复合材料干燥后即得到最终产物。
2.根据权利要求1所述的高导热性能的铜基改性氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所用铜合金基体成分按照质量百分数计算为:铜95-97%,杂质≤0.2%,余量为锌。
3.根据权利要求1所述的高导热性能的铜基改性氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)所用的氧化石墨烯为微米级别,直径在2-20μm的范围内。
4.根据权利要求1所述的高导热性能的铜基改性氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:所用硅烷偶联剂为KH560。
5.根据权利要求1所述的高导热性能的铜基改性氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所用碳酸钠溶液中碳酸钠的质量分数为15-20%;稀硝酸溶液的质量分数为30-40%;盐酸溶液的质量分数为20-30%。
6.由权利要求1-5中任一项所述的制备方法制备所得的改性氧化石墨烯铜复合导热材料。
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