[发明专利]一种碳颗粒铝合金复合材料制备方法

摘要

本发明公开了一种碳颗粒铝合金复合材料制备方法，本发明方法简单、可靠、经济，只经简单重熔就仍可得到很好的复合材料,完全熔化后升至较高温度时,用工具搅动也看不到颗粒浮出或沉底,而且这种重熔可以反复进行多次，制备方法还实现了石墨烯材料与铝合金颗粒的很好的结合，由于多次大的变形，可以使复合材料达到很高的致密度，提高了基体的力学性能，明显提高了复合铝合金材料的强度、韧性以及耐磨性能。

主权项

一种碳颗粒铝合金复合材料制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备石墨烯颗粒将250g天然石墨和由4.5L浓硫酸和0.5L浓磷酸组成的5L混酸混合于反应釜内并用电控磁力搅拌器搅拌均匀，在低于20℃的情况下缓慢加入500g高锰酸钾；之后，密封反应釜并升温至85‑90℃反应2‑3小时，将产物从反应釜下端取出，稀释成40L溶液，加入0.6L双氧水得亮黄色氧化石墨溶液；然后，用酸和水交替离心洗涤，至溶液pH=5‑6，去除杂质离子；最后，超声分散氧化石墨，配置出一定浓度的氧化石墨烯溶液；将2L的0.5mg/mL 氧化石墨烯溶液转移至反应釜内，在磁力搅拌下加入12‑36g铁粉和0.8‑1.8L的浓盐酸，75‑90℃反应4‑5小时；然后静置，用盐酸抽滤洗涤除去残留的铁粉，再水洗抽滤除酸；最后冷冻干燥，研磨过筛得石墨烯颗粒；（2）将A357铝合金为基体材料，在半固态下进行搅拌，所述的基体材料为颗粒大小为14.2μm，半固态下搅拌时间为6个小时；在搅拌半固态浆体完成后，加入石墨烯颗粒，加热的同时继续搅拌，得到液态铝合金材料；将液态铝合金材料降温至液‑固两相区，放置于惰性气体中；在惰性气体环境中液态搅拌液态复合材料，并逐步将温度降低至常温，可得到高质量的碳颗粒铝合金复合材料。