【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属基复合材料，具体涉及一种耐高温型金属复合材料。
技术介绍
1、金属复合材料是一种将两种或多种不同金属材料组合在一起形成的材料。这种材料具有比单一金属更加优异的性能，如高强度、高硬度、耐腐蚀性等，由于以上的优异性能，金属复合材料的应用范围非常广泛，例如航空航天领域，金属复合材料被用于制造飞机发动机的涡轮叶片、机身结构件等部件，可以提高发动机的效率和减轻重量，以及在汽车制造、建筑和建筑材料领域中，金属复合材料都被广泛使用。
2、金属复合材料其优异的性能使其成为许多领域中不可或缺的一部分。其中，石墨烯也具有着良好的导电性和导热性以及极高的强度，是人类已知强度最高的物质。石墨烯与金属基材结合可形成新的复合材料，例如铝基、铜基等，而铜基复合材料有着良好的导电导热性和加工性能，在各个领域也有着广泛的应用。传统的铜基复合材料的强度较高，但因机械强度低、硬度低和高温性能差，特别是高温强度差等缺点极大地限制了其广泛应用，基于上述，本申请提供一种以铜基为基体的能够耐高温的金属复合基材，具体为一种耐高温型金属复合材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种耐高温型金属复合材料，能够使铜基复合材料的耐高温性能提升，使其在高温的环境下发生蠕变的临界应力提升，同时还提高石墨烯与铜基体的结合强度，提升铜基复合材料的耐热性，可以在高温环境下长久工作。
2、本专利技术采取的技术方案具体如下：
3、一种耐高温型金属复合材料，包括以下成分，以重量份数表示为：
4、石墨烯氧化物为10份；
5、硫酸铜为20份；
6、水合肼为5份；
7、石墨烯负载铜复合粉体(cu-rgo)为20份；
8、超细铜粉为40份；
9、基于上述组分，根据以下步骤制作金属(铜基)复合材料：
10、步骤一：使用水合肼作为还原剂，在含有硝酸银的水溶液中化学还原氧化石墨烯，得到石墨烯氧化物，使石墨烯在含有硝酸银的水溶液中，银纳米颗粒附着在还原氧化石墨烯上形成了一个空间障碍，从而阻止了石墨烯的团聚；
11、步骤二：取制备好的石墨烯氧化物100mg并分散于150ml的超纯水中，进行超声分散2h，然后，再取200mg硫酸铜分散于10ml的无水乙醇中，进行超声分散2h，将上述超声完成后的硫酸铜溶液添加至上述超声完成的石墨烯氧化分散液中；
12、步骤三：将步骤二中的混合液(硫酸铜溶液、石墨烯氧化分散液)放置到集热式磁力搅拌器中并升温至90℃，同时在混合溶液中加入5ml的水合肼，置于集热式磁力搅拌器恒温搅拌反应2h，待反应结束后，冷却至室温，最后离心洗涤干燥，得到石墨烯负载铜复合粉体(cu-rgo)；
13、步骤四：取用步骤三中的石墨烯负载铜复合粉体(cu-rgo)在添加超纯水的容器中，超声分散30min，然后取超细铜粉加入石墨烯负载铜复合粉体(cu-rgo)的容器中，超声分散1h，将上述混合液真空干燥提取出混合粉体；
14、步骤五：将步骤四中的混合粉体移送至热压烧结炉内，完成后再使用高压机器进一步成型，得出铜基复合坯，并取出冷却至室温。
15、步骤一中所使用铜粉采用纯度为99.9％的400纳米铜粉。
16、步骤三中离心洗涤干燥的烧结温度为1000℃，升温速度为80℃/min，烧结压力为40mpa，保温时间为10min，真空度为20pa。
17、所述步骤五中的烧结温度为1000℃，烧结压力为40mpa，单向轴压2h并保持恒温。
18、所述石墨烯负载铜复合粉体(cu-rgo)与超细铜粉的比例为2：3。
19、所述石墨烯负载铜复合粉体(cu-rgo)作为增强相的加入量为2.5wt％至5wt％。
20、所述增强相的变量中添加定量的0.4wt％的钛粉。
21、本专利技术取得的技术效果为：
22、本专利技术，使得铜基复合材料的耐高温性能提高，使其具有更高的密度通常和更好的热稳定性，并且铜基复合坯通过添加适量石墨烯负载铜复合粉体(cu-rgo)使得铜基复合坯的高温蠕变性能大大提高，铜基复合坯在高温的环境下发生蠕变的临界应力提升，并结合钛粉的特性，使得铜基复合坯的耐高温性能。
23、本专利技术，石墨烯经过氧化处理后，可避免范德华力作用而容易团聚的问题，并且通过前置超声分散在混合的处理过程使石墨烯易于均匀分散于铜基体中，石墨烯与铜之间形成良好的界面结合，提升复合材料的综合性能提高石墨烯与铜基体的结合强度，此外，由于钛粉的添加，为铜基体提供了很高的抗变形能力。通过界面钛粉的改性，石墨烯纳米片与铜基体之间的润湿性和界面结合得到改善，从而增强了载荷传递，有效提升铜基复合材料的耐热性，可以在高温环境下长久工作。
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1.一种耐高温型金属复合材料，其特征在于，包括以下成分，以重量份数表示为：
2.根据权利要求1所述的一种耐高温型金属复合材料，其特征在于：步骤一中所使用铜粉采用纯度为99.9％的400纳米铜粉。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温型金属复合材料，其特征在于：步骤三中离心洗涤干燥的烧结温度为1000℃，升温速度为80℃/min，烧结压力为40MPa，保温时间为10min，真空度为20Pa。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温型金属复合材料，其特征在于：所述步骤五中的烧结温度为1000℃，烧结压力为40MPa，单向轴压2h并保持恒温。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温型金属复合材料，其特征在于：石墨烯负载铜复合粉体与超细铜粉的比例为2：3。
6.根据权利要求1-5任一所述的耐高温型金属复合材料，其特征在于：所述石墨烯负载铜复合粉体作为增强相的加入量为2.5wt％至5wt％。
7.根据权利要求5所述的一种耐高温型金属复合材料，其特征在于：所述增强相的变量中添加定量的0.4wt％的钛粉。
【技术特征摘要】
1.一种耐高温型金属复合材料，其特征在于，包括以下成分，以重量份数表示为：
2.根据权利要求1所述的一种耐高温型金属复合材料，其特征在于：步骤一中所使用铜粉采用纯度为99.9％的400纳米铜粉。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温型金属复合材料，其特征在于：步骤三中离心洗涤干燥的烧结温度为1000℃，升温速度为80℃/min，烧结压力为40mpa，保温时间为10min，真空度为20pa。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温型金属复合材料，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄战，
申请(专利权)人：池州通泰金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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