硼纤维增强铜基先驱丝、连续硼纤维增强铜基复合材料及制备方法和应用

技术特征：
1.一种硼纤维增强铜基先驱丝，包括硼纤维、包覆在所述硼纤维表面的过渡层以及包覆在所述过渡层表面的铜金属层，所述过渡层为三维石墨烯杂化b4c复合过渡层。2.根据权利要求1所述的硼纤维增强铜基先驱丝，其特征在于，所述硼纤维的直径为100～110μm。3.根据权利要求1所述的硼纤维增强铜基先驱丝，其特征在于，所述三维石墨烯杂化b4c复合过渡层的厚度为1～2μm，所述三维石墨烯杂化b4c复合过渡层包括非晶b4c和分散在所述非晶b4c中的三维石墨烯，所述三维石墨烯在所述非晶b4c中形成网状结构。4.根据权利要求1所述的硼纤维增强铜基先驱丝，其特征在于，所述铜金属层的厚度为25～35μm。5.权利要求1～4任一项所述硼纤维增强铜基先驱丝的制备方法，包括以下步骤：采用化学气相沉积法在硼纤维的表面沉积形成三维石墨烯杂化b4c复合过渡层；采用物理气相沉积法在所述三维石墨烯杂化b4c复合过渡层的表面沉积形成铜金属层，得到硼纤维增强铜基先驱丝。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法的条件包括：真空度至少为8
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pa，温度为900～1300℃；碳源气体、硼源气体与还原气体的体积流量比为2：(1～5)：(1～4)。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述碳源气体为甲烷，所述硼源气体为三氯化硼，所述还原气体为氢气。8.一种连续硼纤维增强铜基复合材料，由硼纤维增强铜基先驱丝制备得到，所述硼纤维增强铜基先驱丝为权利要求1～4任一项所述硼纤维增强铜基先驱丝或权利要求5～7任一项所述制备方法制备得到的硼纤维增强铜基先驱丝。9.权利要求8所述连续硼纤维增强铜基复合材料的制备方法，包括以下步骤：将硼纤维增强铜基先驱丝沿长度方向排布后进行热等静压，得到连续硼纤维增强铜基复合材料。10.权利要求8所述连续硼纤维增强铜基复合材料或权利要求9所述制备方法制备得到的连续硼纤维增强铜基复合材料在核聚变反应堆偏滤器中的应用。

技术总结
本发明提供了硼纤维增强铜基先驱丝、连续硼纤维增强铜基复合材料及制备方法和应用，属于功能材料技术领域。本发明提供的硼纤维增强铜基先驱丝包括硼纤维、包覆在所述硼纤维表面的过渡层以及包覆在所述过渡层表面的铜金属层，所述过渡层为三维石墨烯杂化B4C复合过渡层。本发明通过引入三维石墨烯杂化B4C复合过渡层，在B纤维和Cu基体之间形成一个桥接过渡区域，能够增强B纤维与Cu基体之间的力学匹配性和声子匹配性；同时，引入石墨烯还能额外提供声子传播通道。采用本发明提供的硼纤维增强铜基先驱丝能够制备得到具有高拉伸强度和高热导率的连续硼纤维增强铜基复合材料。热导率的连续硼纤维增强铜基复合材料。热导率的连续硼纤维增强铜基复合材料。


技术研发人员：文懋 王龙鹏 齐金磊 郝俊 张侃 郑伟涛
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2022.06.10
技术公布日：2022/9/2