一种金属石墨烯复合材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种金属石墨烯复合材料及其制备方法，涉及材料领域。一种金属石墨烯复合材料，包括金属基底、渗铜层和石墨烯薄膜，所述金属基底与渗铜层冶金结合，所述石墨烯薄膜生长于渗铜层的外表面。所述金属石墨烯复合材料的制备方法，首先在基底表面形成渗铜层，然后在渗铜层表面形成石墨烯薄膜。本发明金属石墨烯复合材料，由于石墨烯具有优异的力学性能，使得石墨烯薄膜对纯金属或合金表面润滑性能得到了大幅度提高，降低了纯金属或合金表面的摩擦力，提高了纯金属或合金的润滑寿命。本发明金属石墨烯复合材料的制备方法，能够在大面积金属材料上生长石墨烯，无需腐蚀铜箔，制备工艺简单，生产成本低，便于工业化生产。

主权项

一种金属石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述金属石墨烯复合材料包括金属基底、渗铜层和石墨烯薄膜，所述金属基底与渗铜层冶金结合，所述石墨烯薄膜生长于渗铜层的外表面；所述材料的制备方法如下：首先在基底表面形成渗铜层，然后在渗铜层表面形成石墨烯薄膜；采用双辉等离子表面合金化的方法在所述基底表面形成渗铜层，包括如下步骤：(1)在双层辉等离子表面冶金炉中，将基底作为工件极，将铜材料作为源极靶材，基底与铜材料的间距为极间距；工件极、源极为阴极，所述双层辉等离子表面冶金炉的腔室为阳极；(2)在氩气氛下，设置工件极电压为300‑400V，预轰击基底；调节工件极电压为300‑500V，将源极电压调整到750‑850V，使工件极温度达到700‑800℃，保温2‑4小时；(3)关闭源极电源，调整氩气压到10‑25Pa，将工件极电压降到200‑300V，微辉保护降温；停止通入氩气，关闭工件极电源，炉内抽到极限真空，冷却到室温，出炉。