[发明专利]一种电爆炸喷雾制备石墨烯-铝合金复合材料的方法

摘要

本发明提出一种电爆炸喷雾制备石墨烯‑铝合金复合材料的方法，将铝合金连接在电极上，通过将石墨粉高压喷雾至电极，脉冲大电流发生持续放电，将铝合金爆炸瞬时形成高温、高压熔融粒子，同时石墨被解裂为石墨烯，在高压冲击波作用下石墨烯与铝合金分散并快速冷却形成超细、高结合强度的超细石墨烯‑铝合金复合材料。本发明提供上述方案能够实现在不需要完全熔化铝合金条件下直接将石墨烯分散于铝合金，并且获得铝合金中石墨烯分散性较高，得到的石墨烯‑铝合金复合材料具有轻质、高强度、高模量的性能特点，在军工的航空航天领域、轻型汽车、体育器材领域具有重要的作用。进一步能够推动石墨烯产业化发展。

主权项

1.一种电爆炸喷雾制备石墨烯‑铝合金复合材料的方法，采用石墨粉作为原料，铝合金电极作为铝源，包括以下步骤：（1）清洗石墨粉，除去杂质后，氩气保护烘干备用；（2）采用研磨设备研磨石墨粉，得到超细石墨粉；（3）将所述超细石墨粉用高压气流雾化，喷向预先设置的两电极之间，所述两电极之间提供10‑20A的交变电流，所述电极采用导电金属材质，表面覆盖铝合金板，所述超细石墨粉在冲击大电流作用下，爆炸裂解成石墨烯，同时铝合金金属板在爆炸瞬时形成的高温、高压下，变成熔融粒子，与石墨烯复合，并快速冷却，形成超细、高结合强度的超细石墨烯‑铝合金复合材料；所述高压气流的喷口压力为8‑12MPa，出口流速为20.8‑24.4米/秒。