[0028] 以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
[0029] 实施例1
[0030] 一种用于增强铜基材料的石墨烯母料的制备方法和应用方法,具体如下:
[0031] (1)石墨烯与锡的分散:将2kg锡在高温炉中加热至熔融,并去除杂质,然后将1kg石墨烯加入高温炉中,在氮气氛围中,正向搅拌一定时间,再反向搅拌一定时间,反复搅拌四次后,逐渐降低搅拌速度,直至停止,并静置20min,移入喷丝装置,通过喷丝装置向上设置的喷嘴喷射形成丝状的喷射流;喷射压力为1MPa,如此反复以丝状喷射3次,通过喷射拉丝将石墨烯均匀分散于金属锡中;
[0032] (2)挤压成型:将步骤(1)得到的石墨烯与金属锡的分散体挤压成型,设置模温的为180 190℃,通过挤压形成线径为10±1mm的圆柱形石墨烯复合锡丝;~
[0033] (3)石墨烯与锡的拉丝:将步骤(3)得到的圆柱形石墨烯复合锡丝经过于三台拉丝机,大拉、二拉、三拉,每经过一台拉丝机后,使用熔融松香进行涂敷,较佳的保证了拉丝的均匀性、致密性和圆滑性,大拉、二拉、三拉得到的细丝线径分别为1-2mm、0.5-1mm、0.05-0.1mm,从而得到线径在0.05-0.1mm的复合细丝,即一种用于增强铜基材料的石墨烯母料。
[0034] 在用于增强铜基材料时,具体的使用方法为:经过螺旋牵引,将微细丝状的石墨烯母料进一步拉伸与铜丝缠绕在一起,形成具有螺旋绕丝的螺距为3mm,然后改变牵引方向,使其以反方向螺旋缠绕铜丝,然后在氢气氛围下,在80 90℃、0.2 0.4MPa压力下,使石墨烯~ ~与锡的复合细丝与铜丝进行半热熔热合,以增强两者的界面结合强度,从而得到石墨烯增强的铜基材料。
[0035] 通过对增强铜丝的测试,铜丝的拉伸强度、断裂伸长率显著提高,电阻率降低明显。较佳的显现了本发明微细丝状石墨烯母料改性铜丝的显著优势。具体测试性能见表1。
[0036] 实施例2
[0037] 一种用于增强铜基材料的石墨烯母料的制备方法和应用方法,具体如下:
[0038] (1)石墨烯与锡的分散:将2kg锡在高温炉中加热至熔融,并去除杂质,然后将1kg石墨烯加入高温炉中,在氮气氛围中,正向搅拌一定时间,再反向搅拌一定时间,反复搅拌四次后,逐渐降低搅拌速度,直至停止,并静置20min,移入喷丝装置,通过喷丝装置向上设置的喷嘴喷射形成丝状的喷射流;喷射压力为1MPa,如此反复以丝状喷射3次,通过喷射拉丝将石墨烯均匀分散于金属锡中;
[0039] (2)挤压成型:将步骤(1)得到的石墨烯与金属锡的分散体挤压成型,设置模温的为180 190℃,通过挤压形成线径为10±1mm的圆柱形石墨烯复合锡丝;~
[0040] (3)石墨烯与锡的拉丝:将步骤(3)得到的圆柱形石墨烯复合锡丝经过于三台拉丝机,大拉、二拉、三拉,每经过一台拉丝机后,使用熔融松香进行涂敷,较佳的保证了拉丝的均匀性、致密性和圆滑性,大拉、二拉、三拉得到的细丝线径分别为1-2mm、0.5-1mm、0.05-0.1mm,从而得到线径在0.05-0.1mm的复合细丝,即一种用于增强铜基材料的石墨烯母料。
[0041] 在用于增强铜基材料时,具体的使用方法为:经过螺旋牵引,将微细丝状的石墨烯母料进一步拉伸与铜丝缠绕在一起,形成具有螺旋绕丝的螺距为2mm,然后改变牵引方向,使其以反方向螺旋缠绕铜丝,然后在氢气氛围下,在一80 90℃、0.2 0.4MPa压力下,使石墨~ ~烯与锡的复合细丝与铜丝进行半热熔热合,以增强两者的界面结合强度,从而得到石墨烯增强的铜基材料。
[0042] 通过对增强铜丝的测试,铜丝的拉伸强度、断裂伸长率显著提高,电阻率降低明显。较佳的显现了本发明微细丝状石墨烯母料改性铜丝的显著优势。具体测试性能见表1。
[0043] 实施例3
[0044] 一种用于增强铜基材料的石墨烯母料的制备方法和应用方法,具体如下:
[0045] (1)石墨烯与锡的分散:将3kg锡在高温炉中加热至熔融,并去除杂质,然后将1kg石墨烯加入高温炉中,在氮气氛围中,正向搅拌一定时间,再反向搅拌一定时间,反复搅拌四次后,逐渐降低搅拌速度,直至停止,并静置30min,移入喷丝装置,通过喷丝装置向上设置的喷嘴喷射形成丝状的喷射流;喷射压力为2MPa,如此反复以丝状喷射4次,通过喷射拉丝将石墨烯均匀分散于金属锡中;
[0046] (2)挤压成型:将步骤(1)得到的石墨烯与金属锡的分散体挤压成型,设置模温的为180 190℃,通过挤压形成线径为10±1mm的圆柱形石墨烯复合锡丝;~
[0047] (3)石墨烯与锡的拉丝:将步骤(3)得到的圆柱形石墨烯复合锡丝经过于三台拉丝机,大拉、二拉、三拉,每经过一台拉丝机后,使用熔融松香进行涂敷,较佳的保证了拉丝的均匀性、致密性和圆滑性,大拉、二拉、三拉得到的细丝线径分别为1-2mm、0.5-1mm、0.05-0.1mm,从而得到线径在0.05-0.1mm的复合细丝,即一种用于增强铜基材料的石墨烯母料。
[0048] 在用于增强铜基材料时,具体的使用方法为:经过螺旋牵引,将微细丝状的石墨烯母料进一步拉伸与铜丝缠绕在一起,形成具有螺旋绕丝的螺距为3mm,然后改变牵引方向,使其以反方向螺旋缠绕铜丝,然后在氢气氛围下,在80 90℃、0.2 0.4MPa压力下,使石墨烯~ ~与锡的复合细丝与铜丝进行半热熔热合,以增强两者的界面结合强度,从而得到石墨烯增强的铜基材料。
[0049] 通过对增强铜丝的测试,铜丝的拉伸强度、断裂伸长率显著提高,电阻率降低明显。较佳的显现了本发明微细丝状石墨烯母料改性铜丝的显著优势。具体测试性能见表1。
[0050] 实施例4
[0051] 一种用于增强铜基材料的石墨烯母料的制备方法和应用方法,具体如下:
[0052] (1)石墨烯与锡的分散:将2kg锡在高温炉中加热至熔融,并去除杂质,然后将1kg石墨烯加入高温炉中,在氮气氛围中,正向搅拌一定时间,再反向搅拌一定时间,反复搅拌四次后,逐渐降低搅拌速度,直至停止,并静置20min,移入喷丝装置,通过喷丝装置向上设置的喷嘴喷射形成丝状的喷射流;喷射压力为3MPa,如此反复以丝状喷射4次,通过喷射拉丝将石墨烯均匀分散于金属锡中;
[0053] (2)挤压成型:将步骤(1)得到的石墨烯与金属锡的分散体挤压成型,设置模温的为180 190℃,通过挤压形成线径为10±1mm的圆柱形石墨烯复合锡丝;~
[0054] (3)石墨烯与锡的拉丝:将步骤(3)得到的圆柱形石墨烯复合锡丝经过于三台拉丝机,大拉、二拉、三拉,每经过一台拉丝机后,使用熔融松香进行涂敷,较佳的保证了拉丝的均匀性、致密性和圆滑性,大拉、二拉、三拉得到的细丝线径分别为1-2mm、0.5-1mm、0.05-0.1mm,从而得到线径在0.05-0.1mm的复合细丝,即一种用于增强铜基材料的石墨烯母料。
[0055] 在用于增强铜基材料时,具体的使用方法为:经过螺旋牵引,将微细丝状的石墨烯母料进一步拉伸与铜丝缠绕在一起,形成具有螺旋绕丝的螺距为2mm,然后改变牵引方向,使其以反方向螺旋缠绕铜丝,然后在氢气氛围下,在80 90℃、0.2 0.4MPa压力下,使石墨烯~ ~与锡的复合细丝与铜丝进行半热熔热合,以增强两者的界面结合强度,从而得到石墨烯增强的铜基材料。
[0056] 通过对增强铜丝的测试,铜丝的拉伸强度、断裂伸长率显著提高,电阻率降低明显。较佳的显现了本发明微细丝状石墨烯母料改性铜丝的显著优势。具体测试性能见表1。
[0057] 实施例5
[0058] 一种用于增强铜基材料的石墨烯母料的制备方法和应用方法,具体如下:
[0059] (1)石墨烯与锡的分散:将4kg锡在高温炉中加热至熔融,并去除杂质,然后将1kg石墨烯加入高温炉中,在氮气氛围中,正向搅拌一定时间,再反向搅拌一定时间,反复搅拌四次后,逐渐降低搅拌速度,直至停止,并静置30min,移入喷丝装置,通过喷丝装置向上设置的喷嘴喷射形成丝状的喷射流;喷射压力为1MPa,如此反复以丝状喷射3次,通过喷射拉丝将石墨烯均匀分散于金属锡中;
[0060] (2)挤压成型:将步骤(1)得到的石墨烯与金属锡的分散体挤压成型,设置模温的为180 190℃,通过挤压形成线径为10±1mm的圆柱形石墨烯复合锡丝;~
[0061] (3)石墨烯与锡的拉丝:将步骤(3)得到的圆柱形石墨烯复合锡丝经过于三台拉丝机,大拉、二拉、三拉,每经过一台拉丝机后,使用熔融松香进行涂敷,较佳的保证了拉丝的均匀性、致密性和圆滑性,大拉、二拉、三拉得到的细丝线径分别为1-2mm、0.5-1mm、0.05-0.1mm,从而得到线径在0.05-0.1mm的复合细丝,即一种用于增强铜基材料的石墨烯母料。
[0062] 在用于增强铜基材料时,具体的使用方法为:经过螺旋牵引,将微细丝状的石墨烯母料进一步拉伸与铜丝缠绕在一起,形成具有螺旋绕丝的螺距为1mm,然后改变牵引方向,使其以反方向螺旋缠绕铜丝,然后在氢气氛围下,在一80 90℃、0.2 0.4MPa压力下,使石墨~ ~烯与锡的复合细丝与铜丝进行半热熔热合,以增强两者的界面结合强度,从而得到石墨烯增强的铜基材料。
[0063] 通过对增强铜丝的测试,铜丝的拉伸强度、断裂伸长率显著提高,电阻率降低明显。较佳的显现了本发明微细丝状石墨烯母料改性铜丝的显著优势。具体测试性能见表1。
[0064] 表1:实施案例 抗拉强度(N/mm2) 电阻率(Ω·m) 断裂伸长率(%)
未增强铜丝 850 1.7×10-8 45
实施例1 1500 1.0×10-8 85
-8
实施例2 1600 0.75×10 70
实施例3 1670 1.0×10-8 76
实施例4 1750 0.80×10-8 78
实施例5 1620 0.85×10-8 72