公开(公告)号：CN109277560A

公开(公告)日：2019-01-29

申请号：CN201810437448.8

申请日：2018-05-09

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 褚克 ,  王钒 ,  魏小平 ,  耿中荣 ,  黄大建 ,  李渊博 ,  康皓

IPC: B22F1/00 ,  B22F3/105

Abstract: 本发明涉及一种石墨烯/金属复合材料的制备方法，属于金属基复合材料技术领域。包括如下步骤：配置一定浓度的氧化石墨烯溶液，水浴加热后快速倒入液氮中。将冷冻后的固体融化，之后与金属粉末在乙醇/水溶液中高速剪切混合均匀后再次放置于液氮中快速冷冻，随后冷冻干燥得到氧化石墨烯/金属复合粉末。复合粉末热还原后经放电等离子烧结得到高致密度的石墨烯/金属复合材料。本发明制备的石墨烯/金属复合材料中石墨烯呈现神经网络结构，可在提高复合材料的强度的同时保持金属基体良好的韧性，复合材料的性能明显优于同类复合材料。本发明的工艺方法简单可行，步骤易于操作，安全可靠性高，成本低廉，适于大规模生产。

公开(公告)号：CN108842131A

公开(公告)日：2018-11-20

申请号：CN201810707965.2

申请日：2018-07-02

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 褚克 ,  王钒 ,  魏小平 ,  耿中荣 ,  黄大建 ,  李渊博

IPC: C23C8/64 ,  C22C1/10 ,  C22C9/00 ,  C01B32/184

Abstract: 本发明涉及一种高导热的三维石墨烯/铜复合材料的制备方法。其主要步骤包括：配置一定浓度的石墨烯分散液后转移至PTPE模具中，将模具置于液氮表面快速冷冻，随后冷冻干燥得到定向三维石墨烯泡沫，最后将块状合金放置于石墨烯泡沫表面（垂直于定向方向）置于石英坩埚中，在管式炉中进行无压熔渗，得到石墨烯/铜复合材料。本发明通过液氮快冷结合冷冻干燥制备出定向排列的三维网络结构石墨烯，并通过无压熔渗制备出组织均匀的石墨烯/铜复合材料。本发明制备的复合材料中石墨烯的定向排列的三维网络连通结构可以增加导热通道，最大程度的发挥石墨烯在导热方面的优异性能，提高复合材料的导热性能。本发明的工艺方法简单可行，步骤易于操作，安全可靠性高，成本低廉，可用于大规模生产。

公开(公告)号：CN108796397A

公开(公告)日：2018-11-13

申请号：CN201810758619.7

申请日：2018-07-11

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 褚克 ,  王钒 ,  李渊博 ,  耿中荣 ,  李玉彪

IPC: C22C47/06 ,  C22C47/08 ,  C22C49/06 ,  C22C49/14 ,  C22C101/14

Abstract: 本发明涉及一种石墨烯/碳化硅/铝复合材料的制备方法，制备步骤如下：按比例配置一定浓度的碳化硅纤维/氧化石墨烯的混合分散液后转移到PTPE模具中，将模具放置于液氮表面快速冷冻，随后冷冻干燥并进行预烧结得到定向有序排列的碳化硅纤维/三维石墨烯骨架；将足量铝块垂直放置于碳化硅纤维/三维石墨烯骨架表面，在真空压力浸渗炉中进行压力浸渗，得到致密的石墨烯/碳化硅/铝复合材料。本发明制备的复合材料中石墨烯与碳化硅纤维呈三维网络交叉结构，提供了更多的导热通道，其中碳化硅纤维的三维网络交叉提供了高强度的骨架，提高材料的高温稳定性，本发明制备的复合材料的成分均匀、热膨胀系数低、热导率高。

公开(公告)号：CN108790368A

公开(公告)日：2018-11-13

申请号：CN201811004365.6

申请日：2018-08-30

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 褚克 ,  王钒 ,  黄大建 ,  李玉彪

IPC: B32B37/10 ,  B32B37/06 ,  B32B43/00 ,  C23C14/35 ,  C23C14/18 ,  C23C14/06 ,  C01B32/184 ,  C01B32/194 ,  H01L23/29 ,  H01L23/373

Abstract: 本发明属于电子封装材料领域，涉及一种高速列车IGBT封装用高导热石墨烯/金属叠层复合材料的制备方法。包括以下步骤：配置一定浓度的氧化石墨烯分散液，缓慢将分散液中的水分蒸发后在器皿底部得到氧化石墨烯薄膜，随后将氧化石墨烯薄膜转移到管式炉中，高温热还原得到石墨烯薄膜。使用磁控溅射在石墨烯薄膜表面镀覆一层金属硼、钛、铬或者其相关碳化物的镀层。将镀覆后的石墨烯薄膜与金属箔紧密叠放后在卷筒上均匀缠绕一定圈数，然后将缠绕后的试样进行冷压成型后冲裁成圆片试样，之后对圆片试样进行热压烧结，得到块体石墨烯/金属叠层复合材料。本发明工艺简单，所制复合材料界面结合好，平面热导率为600~810W/mK，可满足高速列车IGBT用封装材料的使用要求。

公开(公告)号：CN108660398A

公开(公告)日：2018-10-16

申请号：CN201810504418.4

申请日：2018-05-24

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 褚克 ,  王钒 ,  魏小平 ,  耿中荣 ,  黄大建 ,  李渊博 ,  康皓

IPC: C22C49/14 ,  C22C47/14 ,  C23C16/32 ,  C23C16/44 ,  B82Y40/00 ,  B82Y30/00 ,  C22C101/14

Abstract: 本发明涉及一种石墨烯-碳化硅纤维协同增强金属复合材料的制备方法，属于金属基复合材料领域。包括如下步骤：通过化学气相沉积在石墨烯表面原位生长碳化硅纳米纤维。所得复合粉体与金属粉末高速剪切混合后放置于液氮中快速冷冻，随后冷冻干燥得到石墨烯-碳化硅/金属复合粉末。复合粉末经放电等离子烧结得到高致密度的石墨烯-碳化硅/金属复合材料。本发明制备的复合材料金属基体与增强相结合紧密，组织致密，材料具有较高的强度的同时保持了良好的韧性。本发明工艺简单、成本低。原位生长碳化硅纳米纤维与金属复合时产生界面强化作用，进一步改善金属基体韧性。

公开(公告)号：CN108790368B

公开(公告)日：2020-10-02

申请号：CN201811004365.6

申请日：2018-08-30

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 褚克 ,  王钒 ,  黄大建 ,  李玉彪

IPC: B32B37/10 ,  B32B37/06 ,  B32B43/00 ,  C23C14/35 ,  C23C14/18 ,  C23C14/06 ,  C01B32/184 ,  C01B32/194 ,  H01L23/29 ,  H01L23/373

Abstract: 本发明属于电子封装材料领域，涉及一种高速列车IGBT封装用高导热石墨烯/金属叠层复合材料的制备方法。包括以下步骤：配置一定浓度的氧化石墨烯分散液，缓慢将分散液中的水分蒸发后在器皿底部得到氧化石墨烯薄膜，随后将氧化石墨烯薄膜转移到管式炉中，高温热还原得到石墨烯薄膜。使用磁控溅射在石墨烯薄膜表面镀覆一层金属硼、钛、铬或者其相关碳化物的镀层。将镀覆后的石墨烯薄膜与金属箔紧密叠放后在卷筒上均匀缠绕一定圈数，然后将缠绕后的试样进行冷压成型后冲裁成圆片试样，之后对圆片试样进行热压烧结，得到块体石墨烯/金属叠层复合材料。本发明工艺简单，所制复合材料界面结合好，平面热导率为600~810W/mK，可满足高速列车IGBT用封装材料的使用要求。

公开(公告)号：CN208459103U

公开(公告)日：2019-02-01

申请号：CN201820592158.6

申请日：2018-04-24

Applicant: 兰州交通大学

Inventor： 褚克 ,  李玉彪 ,  王小虎 ,  王钒 ,  黄大建 ,  耿中荣 ,  李渊博 ,  刘洪 ,  马文林

IPC: G01N1/28 ,  G01N1/32

Abstract: 本实用新型公开了一种用于快速制备透射电镜薄片试样的设备，用于实验室中制备预减薄试样。包括从动齿轮与主轴过盈配合，微调器，动齿轮，推力轴承，垫圈，弹簧限定主轴纵向位移，上限位套筒和下限位套筒限制主轴横向位移。通过调整粗调机构使压头将试样压入载物台中的盲孔，电机通过齿轮传动为主轴提供动力，调整微调器使连接在主轴上的铣刀微量进给磨削试样。本实用新型可以代替手工磨样，操作方便，磨样速度快，且不易损坏试样。