[发明专利]一种碳和轻合金基层状复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳和轻合金层状复合材料，其特征在于：所述层状复合材料包括层状轻合金与分布于该层状合金中的无定形碳，至少两层异质轻合金层与至少一层复合层交替排布，复合层位于两层异质轻合金层之间。

2.根据权利要求1所述碳和轻合金层状复合材料，其特征在于，所述层状轻合金为轻合金箔或薄板；

所述无定形碳为水热碳球或水热碳膜，单层轻合金箔或薄板厚度为10nm-50mm。

3.根据权利要求1所述碳和轻合金层状复合材料，其特征在于，所述碳和轻合金层状复合材料中无定形碳的质量百分比为0％-20％。

4.如权利要求1所述碳和轻合金层状复合材料，其特征在于，所述复合层为异质轻合金层渗入到无定形碳的间隙中与无定形碳复合形成的一层复合层。

5.一种权利要求1所述碳和轻合金基层状复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

A、将轻合金箔或薄板与葡萄糖溶液混合，装入反应釜中，进行水热反应，热反应温度为50-500℃，水热反应时间为10min-60h；

B、再对步骤1反应后的轻合金箔或薄板进行干燥处理，得到表面沉积有无定形碳的轻合金箔或薄板；

C、将沉积有无定形碳的轻合金箔或薄板进行热压烧结，得到碳和轻合金基层状复合材料。

6.根据权利要求5所述的碳和轻合金基层状复合材料的制备方法，其特征在于，步骤A中所述葡萄糖溶液是将葡萄糖晶体粉末加入到去离子水中，搅拌1-20min，获得葡萄糖溶液浓度为0.01-20mol/L。

7.根据权利要求5所述的碳和轻合金基层状复合材料的制备方法，其特征在于，步骤A中所述水热反应，将表面进行粗化处理后的轻合金箔或薄板装入保持架中，随后将葡萄糖溶液和装有轻合金箔或薄板的保持架共同装入到四氟内胆中，装入时葡萄糖液面高度为50％-99％，葡萄糖液面要超过轻合金箔或薄板的高度，随后将内胆装入反应釜，密封后装入马弗炉中加热，进行水热反应处理，水反应后将水热反应釜从马弗炉中取出放入冷水中，冷却至室温，将反应釜打开，将装有轻合金箔或薄板的保持架从水热反应釜中取出。

8.根据权利要求5所述的碳和轻合金基层状复合材料的制备方法，其特征在于，步骤C将步骤B中干燥处理后的轻合金箔或薄板叠加，叠加层数为2-5000层，叠加后将其装入热压烧结模具中，随后对其进行热压烧结，热压烧结温度为300℃-1800℃，热压烧结时间为1-100h，热压烧结压力为1-50MPa。

9.根据权利要求8所述制备方法中使用的保持架，其特征在于它包括支撑杆，所述支撑杆的上下两端分别安装有同轴的上环(2)和下环(11)，所述上环(2)和所述下环(11)之间安装有若干组卡接组件，所述卡接组件包括固定在上环(2)下侧的弹性片(4)和固定在下环(11)上侧的第二卡接V形片(9)，所述弹性片(4)的下端固定有第一卡接V形片(5)，所述第一卡接V形片(5)和所述第二卡接V形片(9)分别与轻合金箔或薄板(8)上下两边卡接。

10.根据权利要求8所述的保持架，其特征在于：所述支撑杆包括套管(6)和滑杆(7)，所述滑杆(7)的一端伸入到套管(6)，所述套管(6)外侧靠近滑杆(7)的位置开设有螺纹孔，所述螺纹孔上安装有滑杆定位螺栓，所述滑杆(7)沿其长度方向开设有刻度；

所述支撑杆的一端固定有螺杆(1)，所述支撑杆的另一端开设有与螺杆(1)适配的连接螺纹孔。