[发明专利]一种石墨烯增强的铝基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯增强的铝基复合材料的制备方法，所述制备方法通过特定的石墨烯制备方法，与铝进行混合，电火花烧结得到石墨烯增强的铝基复合材料。所述复合材料拉伸屈服强度为至少134MPa，压缩屈服强度超过98MPa，远远高于纯铝的85MPa和30MPa，其电阻率低于2.14×10‑8Ω·cm，好于纯铝的2.85×10‑8Ω·cm。由此可知，本发明的所述方法大大提高了铝的综合性能。

主权项

一种石墨烯增强的铝基复合材料的制备方法，包括：(1)在冰浴条件下，机械搅拌条件下，在98％浓硫酸中加入鳞片石墨粉，再加入占石墨粉50‑80wt％的硝酸钠，和占石墨粉2‑4倍重量的高锰酸钾，冰浴下反应30‑120min；(2)加热至30‑40℃恒温4‑5h，加入去离子水和双氧水，搅拌1‑3h，加入5％浓度的HCl离心洗涤直至无硫酸根离子，得到氧化石墨烯；(3)将所述氧化石墨烯放入5‑10wt％浓度的水合肼溶液中还原，还原温度为75‑90℃，还原时间0.5‑2h，得到石墨烯；(4)将所述石墨烯超声分散在乙醇溶液中，按照铝粉:所述石墨烯重量比100:(0.05‑1)加入铝粉，超声并搅拌均匀，得到混合浆料；(5)在惰性气体或氮气保护下用高能球磨机对所述混合浆料球磨，然后对其离心分离，真空烘干得到石墨烯/铝粉复合颗粒；(6)将所述复合粉体在惰性气体或氮气保护下预压缩，得到预制件；(7)电火花烧结所述预制件，烧结条件为：真空度为0.05‑0.2Pa，施加压力为45‑60MPa，烧结温度为550‑650℃，烧结时间为1‑10min，得到所述石墨烯增强的铝基复合材料。