【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于復合材料，具體公開了一種低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法。
技術介紹
1、銅有著較高的導電導熱性能的同時，也具備較好的力學性能，因此電沉積制備銅的應用廣泛，如電子應用、電池、印刷電路板和航空航天等領域。就電沉積技術來說，以水為基礎溶液進行電沉積是最主要的應用技術。可以通過改變溫度、電流密度、極板間距、添加劑的種類及濃度等來制備達到使用性能的鍍層，然而水基溶液也有一些缺點，比如在電沉積時可能發生氫氣析出、水中某些銅鹽的溶解度相對較低、對溫度變化敏感和污染環境等。而低共熔溶劑則具備高電流效率、高沉積速率、更廣泛的溶解度、更好的溫度穩定性和環境友好等優點。
2、石墨烯有著極高的強度和導電導熱性能，是理想的強化相，然而以石墨烯為強化相來配置復合電解液通常面臨一個問題，那就是石墨烯在水基溶液中因其自身特性極易團聚。通常會采取添加表面活性劑如聚丙烯酸、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮來促進石墨烯在水基溶液中的分散。但這些表面活性劑的效果有限，難以支持長時間的電沉積生產。
技術實現思路
1、為解決
技術介紹
中指出的技術問題，本專利技術提供了一種低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法。
2、銅基石墨烯基復合箔的制備方法，具體步驟為：
3、(1)配置低共熔溶劑：配置方法為：由于氯化膽堿的強吸水性，需要將氯化膽堿放入干燥箱干燥后稱量，然后將氯化膽堿和乙二醇按1:1.5～1:2.5的摩爾比稱量混合，于60～80℃油浴中加熱并進行機械攪拌至溶解。
4、(2)配置氯化銅溶液：將二水合氯化銅和明膠分別按照20～50g/l和10～50mg/l的濃度加入步驟(1)的低共熔溶劑中，于50℃油浴加熱并進行機械攪拌至溶解，然后加入去離子水。
5、(3)配制銅基石墨烯電沉積液：在氯化銅溶液中按照0.05～2.0g/l濃度加入石墨烯，先進行超聲分散，再進行高速均質分散，即得到制備銅基石墨烯復合材料的復合電解液。
6、(4)用1000目、1500目和2000目砂紙依次打磨極板，然后將打磨后的陽極和陰極極板放入10％稀鹽酸溶液中進行活化，活化時間為5～10min。
7、(5)采用步驟(3)配置的復合電解液進行直流電沉積，電沉積工藝參數為：電流密度為5～60ma/cm2，沉積液溫度為20～50℃，沉積時間為0.5～3h，電沉積時進行磁力攪拌，轉速為80～200r/min。
8、本專利技術使用的復合電沉積液成分配比合理且可循環使用，石墨烯分散效果更好，做到了節約成本和綠色環保；使用該電沉積液制備的復合箔表面平整，組織均勻致密，表面粗糙度、力學性能和導熱性能達到了微電子和電池行業的使用要求。
9、本專利技術的有益效果
10、1.本專利技術工藝簡單，制備的復合材料表面顆粒細小，表面粗糙度低，機械性能和導熱性能優秀。
11、2.本專利技術提供了新的復合沉積液配方，以低共熔溶劑取代了傳統的水基溶劑，在充分分散石墨烯的同時也具備電導率高、電化學窗口寬和熱穩定性能好等優勢。
12、3.本專利技術的沉積液環境友好，不需要添加過多的添加劑或硫酸鹽酸等，具有較低的毒性和可生物降解性。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法，其特征在于，所述方法步驟如下：
2.根據權利要求1所述的低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法，其特征在于：步驟(1)中，低共熔溶劑的制備方法為：將氯化膽堿和乙二醇按1:1.5～1:2.5的摩爾比混合，在60～80℃油浴加熱并進行機械攪拌至溶解，得到低共熔溶劑。
3.根據權利要求1所述的低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法，其特征在于：步驟(3)制得的銅基石墨烯復合材料電沉積溶液按質量濃度其組成為：二水合氯化銅20～50g/L，明膠10～50mg/L，石墨烯0.05～2.0g/L去離子水0～120mg/L，余量為低共熔溶劑。
4.根據權利要求1所述的低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法，其特征在于：步驟(5)中，電沉積參數為：電流密度5～60mA/cm2，電沉積時間為0.5～3h；沉積液的溫度為20～50℃，電沉積時進行磁力攪拌，轉速為80～200r/min。
5.根據權利要求1所述的低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法，其特征在于：步驟(5)中，制備的銅基石
6.根據權利要求1所述的低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法，其特征在于：步驟(5)中，制備的銅基石墨烯復合箔用作熱傳導材料。
...【技術特征摘要】
1.一種低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法，其特征在于，所述方法步驟如下：
2.根據權利要求1所述的低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法，其特征在于：步驟(1)中，低共熔溶劑的制備方法為：將氯化膽堿和乙二醇按1:1.5～1:2.5的摩爾比混合，在60～80℃油浴加熱并進行機械攪拌至溶解，得到低共熔溶劑。
3.根據權利要求1所述的低共熔溶劑電沉積制備銅基石墨烯復合箔的方法，其特征在于：步驟(3)制得的銅基石墨烯復合材料電沉積溶液按質量濃度其組成為：二水合氯化銅20～50g/l，明膠10～50mg/l，石墨烯0.05～2.0g/l去離子水0～120mg/l，余量為低共熔溶劑。
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏偉，陸聰，魏坤霞，安旭龍，汪丹丹，劉祥奎，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。