[发明专利]一种石墨烯和钛合金复合粉末球磨制备方法

摘要

本发明属于粉末钛合金材料领域，涉及一种纳米材料和钛合金复合粉末制备方法，尤其是涉及一种石墨烯和钛合金复合粉末球磨制备方法。首先将氧化石墨烯纳米片添加到无水乙醇中，采用高速机械搅拌器和超声细胞粉碎机进行分散处理，制备出氧化石墨烯溶液，然后将钛合金粉末与氧化石墨烯溶液装入全方位行星球磨设备中进行控温球磨混合，然后将获得的氧化石墨烯与钛合金粉末混浊液再进行低速连续搅拌，直至形成氧化石墨烯和钛合金复合粉末浆料，烘干处理后得到石墨烯和钛合金的复合粉末。该方法使石墨烯和钛合金粉末之间形成了良好的界面结合，大大改善了石墨烯在钛合金粉末中的分散性。

主权项

1.一种石墨烯和钛合金复合粉末球磨制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤，(1)将钛合金粉末质量的0.1％～10％的氧化石墨烯纳米片添加到无水乙醇中，利用高速机械搅拌器进行搅拌，搅拌器工作时间为20min～30min，转速为4000r/min～6000r/min，然后利用超声细胞粉碎机进行分散处理，制备出氧化石墨烯溶液，超声细胞粉碎机工作时间为30min～40min，工作频率为振动2s、间隙3s；(2)将钛合金粉末与步骤(1)获得的氧化石墨烯溶液混合并装入全方位行星球磨设备的定量球磨罐中，并向球磨罐中添加小于球磨罐容积1/3的无水乙醇，密封后开启球磨设备进行球磨，球磨罐中磨球与物料之比为6～10:1，球磨时间为16h～24h，球磨转速大于300r/min，球磨温度不超过80℃，磨球、物料与无水乙醇的总体积小于球磨罐容积的2/3；(3)球磨结束后，将氧化石墨烯与钛合金粉末的混浊液进行洗涤，采用无水乙醇洗涤3～4次，去除没有复合到钛合金粉末表面的氧化石墨烯，然后将混浊液转移至机械搅拌器中进行低速连续搅拌，直至形成氧化石墨烯和钛合金复合粉末的浆料，搅拌速度为50r/min～200r/min；(4)将氧化石墨烯和钛合金复合粉末浆料转移至烘箱中进行烘干处理，得到氧化石墨烯和钛合金复合粉末，烘箱加热温度为50℃～80℃，保温时间为5h～20h；(5)将氧化石墨烯和钛合金复合粉末装入不锈钢包套中，装入粉末的同时进行振荡以提高松装密度，然后对包套进行抽真空处理，室温预抽真空1h～3h，升温到150℃～200℃开始保温，至真空度小于5×10^‑2Pa保温2h～4h，继续升温至350℃～500℃，至真空度小于5×10^‑3Pa保温8h～16h，制备出石墨烯和钛合金复合粉末。