化学共沉积制备纳米金刚石增强铜基复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种化学共沉积法制备纳米金刚石(ND)增强铜基复合材料的方法，属于铜基复合材料的制备技术。该方法包括过程如下：ND粉在H₂SO₄/HNO₃混合酸中浸泡处理后，在质量浓度为80％HF中超声分散使其表面功能化。再将功能化后的纳米金刚石分散于无水乙醇中，加入Cu(NO₃)₂.3H₂O，继续超声分散后形成稳定的悬浊液。向混合液中滴加氨水，形成Cu(OH)₂和ND的共沉积体。然后将共沉积体加热烘干，再经煅烧生成CuO和ND混合粉；然后用氢气还原生成Cu和ND混合粉；对制得的混合粉经初压、烧结、复压，得到ND/Cu复合材料。本发明优点是采用化学共沉积工艺，提高了纳米金刚石在铜基体中的分散均匀性，基体与增强体浸润性好，界面无污染，结合强度高，因而所制得的复合材料具有很好的综合性能。

主权项

1.一种化学共沉积制备纳米金刚石增强铜基复合材料的方法，其特征在于包括以下过程：(1)将平均粒径为5～10nm的纳米金刚石粉加入到体积比3∶1的H2SO4/HNO3混合酸中浸泡2～3小时，然后滤出金刚石粉，用去离子水洗至中性；(2)将步骤(1)处理的纳米金刚石粉加入到10～20ml质量浓度为80％HF酸中在70～80℃超声分散10～12小时进行表面功能化处理，然后滤出金刚石粉，用去离子水洗至中性；(3)按照每克纳米金刚石粉加入100～150ml无水乙醇的比例，将步骤(2)处理的纳米金刚石粉加入到无水乙醇中室温超声分散1～2小时形成稳定的悬浊液；(4)按照纳米金刚石与硝酸铜的质量比为1∶(43～374)的比例，向步骤(3)制备的悬浊液中加入Cu(NO3)23H2O在40～45℃继续超声分散1～2小时；(5)向步骤(4)制得的混合液中滴加氨水，至不再产生蓝色沉淀物为止，静置1～2小时后，在干燥箱中100～105℃烘干，然后以升温速率为15～25℃/min升温至500～505℃煅烧1～1.5小时，生成氧化铜和纳米金刚石混合粉，再以升温速率为10℃/min升至599～600℃，并以氢气流量为2～3ml/s还原1～1.5小时，生成铜和纳米金刚石混合粉；(6)对步骤(5)制得的铜和纳米金刚石混合粉经过300～400MPa初压，保压时间60～120秒，再经过升温速率为10～15℃/min升至950～1000℃，烧结1～1.5小时，然后在1000～1200MPa复压，保压时间为60～120秒，得到纳米金刚石增强铜基复合材料。