膨胀石墨/铜复合材料的制备工艺及其性能的研究
发布时间：2020-12-23 15:20
石墨/铜基复合材料由于其良好的力学性能、优秀的导电性、较高的耐磨性广泛应用于自润滑材料和电接触材料等领域。膨胀石墨是一种先进的碳材料,具有网络状孔隙结构,由于其特殊的结构,其拥有很多优良性能,如:柔韧性、高导电性、自润滑性、高吸附性等。石墨/铜基复合材料的传统制备方法主要是粉末冶金法和化学镀法,双方均有缺陷,如成分不均匀、工艺复杂等。电镀具有很多化学镀不可比拟的优点,如沉积速度快、镀液稳定性好、成本低廉等,同时使用电镀工艺可以在简单预处理工艺下向膨胀石墨的独特孔隙结构中镀覆金属。本文利用电镀法制备了膨胀石墨/铜复合粉体,研究了膨胀石墨/铜复合粉体的制备工艺,对所得到的复合粉体进行了表征,通过将复合粉体进行球磨混粉、使用复压复烧法制备了膨胀石墨/铜复合材料。本文系统地研究了电镀法制备膨胀石墨/铜复合粉体材料的工艺方案。改进了电镀装置,选择了H2SO4体系作为本课题的电镀体系,确定了电镀法制备复合材料的工艺流程;之后以产物质量、实际电流效率、产物铜含量为实验指标,通过正交实验确定了H2SO4电镀体系下的基本工艺参数;并通过单变量实验,确定了H2SO4电镀体系下的最优镀液配方。最优的工艺参数...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
膨胀石墨的SEM图片
[28-29]。图1-2 石墨纳米片的SEM图片[27]目前，石墨纳米片的制备方法主要有球磨法和超声分散剥离法。其应用方向有润滑材料、电学材料等。Xu Li等人[30]将250mL乙醇和2g膨胀石墨混合，使用不锈钢磨球，在球料比为62:1条件下进行球磨30h，得到直径为0.5-2μm、厚度为10nm的石墨纳米片，其吸附容量提高到28.3 mg·g-1。Miao-miao Yu等人[31]在水中通过表面活性剂羧甲基纤维素钠盐的辅助，对膨胀石墨进行超声剥离，得到石墨纳米片，其制得的石墨纳米片和聚氨酯复合涂层，具备良好的宽频微波吸收性能。H.D. Huang 等人[32]采用球磨法制备得到石墨纳米片，将所得产物添加到石蜡油中
图 1-3 球形颗粒的烧结模型[56]a:烧结前颗粒的原始接触；b 烧结早期的烧结颈长大；c、d 烧结后期的孔隙球化（2）烧结颈的长大阶段：烧结颈由于原子向颗粒间接触面的大量迁移的缘故而扩大，孔隙原有的空间由于颗粒间的距离减少、晶粒长大、晶界扩大，缩小成为孔隙网络，原有的孔隙大量消失，烧结体致密度增高，此阶段开始
【参考文献】：
期刊论文
[1]镀铜膨胀石墨的制备[J]. 李长青,王树成,周玉锋. 黑龙江科技大学学报. 2014(05)
[2]Cu-C复合材料的研究进展及其在雷达中的应用前景[J]. 王长瑞,肖竑,邵奎武. 电子机械工程. 2014(01)
[3]低能耗型可膨胀石墨的制备研究[J]. 周丹凤,田金星. 矿产综合利用. 2013(01)
[4]电沉积铜-纳米石墨复合材料及其性能的研究[J]. 孙凤梅,张旭海,徐随春. 表面技术. 2012(05)
[5]Novel flexible broadband microwave absorptive fabrics coated with graphite nanosheets/polyurethane nanocomposites[J]. Miao-miao Yu,Shao-hua Chen,Zhe Zhou,Mei-fang Zhu. Progress in Natural Science:Materials International. 2012(04)
[6]钛铜合金无压浸渗石墨基复合材料的制备及其组织与性能[J]. 张雅丁,张涛. 材料工程. 2011(06)
[7]Ni-P/膨胀石墨复合材料的制备及电磁屏蔽性能[J]. 魏来,黄玉安,张积桥,张世远,唐涛,徐铮,沈俭一,黄润生. 磁性材料及器件. 2011(02)
[8]低温可膨胀石墨的制备[J]. 吴会兰,张兴华. 非金属矿. 2011(01)
[9]铜包石墨润滑涂料的制备与性能研究[J]. 陈以宁,李飞. 耐火材料. 2010(06)
[10]次亚磷酸钠还原化学镀铜工艺研究及展望[J]. 吴婧,王守绪,张敏,何为,苏新,张佳,朱兴华. 印制电路信息. 2010(07)
博士论文
[1]球磨态膨胀石墨及其金属（氧化物）复合材料的微观结构与性能研究[D]. 王建新.燕山大学 2013
硕士论文
[1]粉末冶金法制备Cu/C复合材料的性能研究[D]. 刘宁.哈尔滨理工大学 2014
[2]膨胀石墨/石蜡复合相变蓄热材料实验研究[D]. 张钦真.内蒙古科技大学 2013
[3]原位复合制备PP/膨胀石墨导热复合材料及其性能研究[D]. 陈锐.合肥工业大学 2012
[4]超声流动镀铜制备铜包石墨粉的研究[D]. 邹超.湖南大学 2010
[5]Al2O3强化铜基复合材料的制备和性能研究[D]. 王东里.合肥工业大学 2009
[6]膨胀石墨/TiO2复合吸附材料吸油和再生性能研究[D]. 岳学庆.燕山大学 2006
[7]石墨结构层包覆铜纳米复合材料的制备及其在对硝基苯酚体系里的电催化性质测试[D]. 陈加藏.浙江工业大学 2006
本文编号：2933932
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
膨胀石墨的SEM图片
[28-29]。图1-2 石墨纳米片的SEM图片[27]目前，石墨纳米片的制备方法主要有球磨法和超声分散剥离法。其应用方向有润滑材料、电学材料等。Xu Li等人[30]将250mL乙醇和2g膨胀石墨混合，使用不锈钢磨球，在球料比为62:1条件下进行球磨30h，得到直径为0.5-2μm、厚度为10nm的石墨纳米片，其吸附容量提高到28.3 mg·g-1。Miao-miao Yu等人[31]在水中通过表面活性剂羧甲基纤维素钠盐的辅助，对膨胀石墨进行超声剥离，得到石墨纳米片，其制得的石墨纳米片和聚氨酯复合涂层，具备良好的宽频微波吸收性能。H.D. Huang 等人[32]采用球磨法制备得到石墨纳米片，将所得产物添加到石蜡油中
图 1-3 球形颗粒的烧结模型[56]a:烧结前颗粒的原始接触；b 烧结早期的烧结颈长大；c、d 烧结后期的孔隙球化（2）烧结颈的长大阶段：烧结颈由于原子向颗粒间接触面的大量迁移的缘故而扩大，孔隙原有的空间由于颗粒间的距离减少、晶粒长大、晶界扩大，缩小成为孔隙网络，原有的孔隙大量消失，烧结体致密度增高，此阶段开始
【参考文献】：
期刊论文
[1]镀铜膨胀石墨的制备[J]. 李长青,王树成,周玉锋. 黑龙江科技大学学报. 2014(05)
[2]Cu-C复合材料的研究进展及其在雷达中的应用前景[J]. 王长瑞,肖竑,邵奎武. 电子机械工程. 2014(01)
[3]低能耗型可膨胀石墨的制备研究[J]. 周丹凤,田金星. 矿产综合利用. 2013(01)
[4]电沉积铜-纳米石墨复合材料及其性能的研究[J]. 孙凤梅,张旭海,徐随春. 表面技术. 2012(05)
[5]Novel flexible broadband microwave absorptive fabrics coated with graphite nanosheets/polyurethane nanocomposites[J]. Miao-miao Yu,Shao-hua Chen,Zhe Zhou,Mei-fang Zhu. Progress in Natural Science:Materials International. 2012(04)
[6]钛铜合金无压浸渗石墨基复合材料的制备及其组织与性能[J]. 张雅丁,张涛. 材料工程. 2011(06)
[7]Ni-P/膨胀石墨复合材料的制备及电磁屏蔽性能[J]. 魏来,黄玉安,张积桥,张世远,唐涛,徐铮,沈俭一,黄润生. 磁性材料及器件. 2011(02)
[8]低温可膨胀石墨的制备[J]. 吴会兰,张兴华. 非金属矿. 2011(01)
[9]铜包石墨润滑涂料的制备与性能研究[J]. 陈以宁,李飞. 耐火材料. 2010(06)
[10]次亚磷酸钠还原化学镀铜工艺研究及展望[J]. 吴婧,王守绪,张敏,何为,苏新,张佳,朱兴华. 印制电路信息. 2010(07)
博士论文
[1]球磨态膨胀石墨及其金属（氧化物）复合材料的微观结构与性能研究[D]. 王建新.燕山大学 2013
硕士论文
[1]粉末冶金法制备Cu/C复合材料的性能研究[D]. 刘宁.哈尔滨理工大学 2014
[2]膨胀石墨/石蜡复合相变蓄热材料实验研究[D]. 张钦真.内蒙古科技大学 2013
[3]原位复合制备PP/膨胀石墨导热复合材料及其性能研究[D]. 陈锐.合肥工业大学 2012
[4]超声流动镀铜制备铜包石墨粉的研究[D]. 邹超.湖南大学 2010
[5]Al2O3强化铜基复合材料的制备和性能研究[D]. 王东里.合肥工业大学 2009
[6]膨胀石墨/TiO2复合吸附材料吸油和再生性能研究[D]. 岳学庆.燕山大学 2006
[7]石墨结构层包覆铜纳米复合材料的制备及其在对硝基苯酚体系里的电催化性质测试[D]. 陈加藏.浙江工业大学 2006
本文编号：2933932
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