[发明专利]一种石墨烯稀土铝合金高导材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯稀土铝合金高导材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、将熔化炉升温至720-760℃，加入废铝，待其融化后再升温至840-880℃，加入硅钙合金、铜铝合金、锌铝合金、镁锭，待全部融化后，加入稀土铝合金、石墨烯，充分搅拌，静置，取样进行迅速炉前分析，得到铝合金液；

S2、将铝合金液浇铸轧制，得到铝合金；其中，浇包温度为700-730℃，铸机冷却水的压力为3-6公斤，浇铸后铝合金铸条在入轧机前的温度为420-450℃，乳化液温度为25-40℃；

S3、对铝合金进行均匀化处理，再进行时效处理，得到石墨烯稀土铝合金高导材料；

铝合金液的组分按质量百分数包括：C：0.4-0.9％、Cu：2-2.5％、Si：0.2-0.3％、Cr：0.5-0.8％、Mg：0.6-0.8％、Mn：0.15-0.25％、Fe：0.1-0.2％、Zn：0.2-0.4％、Ti：0.2-0.3％、Sr：0.1-0.2％、Ca：0.02-0.05％、Zr：0.04-0.12％、Sm：0.02-0.08％、Y：0.04-0.09％、Ce：0.02-0.07％，其余为Al；

在铝合金液的组分中，Cu、Cr、Mn的质量百分数满足如下关系式：1.35％≤0.3×Cu+Cr+Mn≤1.65％。

2.根据权利要求1所述石墨烯稀土铝合金高导材料的制备方法，其特征在于，S1中，静置时间为20-25min。

3.根据权利要求1所述石墨烯稀土铝合金高导材料的制备方法，其特征在于，在铝合金液的组分中，Sm、Y、Ce的质量百分数满足如下关系式：0.14％≤Sm+Y+Ce≤0.19％。

4.根据权利要求1所述石墨烯稀土铝合金高导材料的制备方法，其特征在于，均匀化处理过程的具体步骤如下：将铝合金在220～250℃下均匀化处理3～4h，再在260～300℃下均匀化处理2～3h，然后在320-340℃下均匀化处理1-2h，得到石墨烯稀土铝合金高导材料。

5.根据权利要求1所述石墨烯稀土铝合金高导材料的制备方法，其特征在于，石墨烯按照以下工艺进行制备：在高锰酸钾溶液中加入天然石墨和浓硫酸，在15-22℃下反应，得到氧化石墨烯溶液；在去离子水中加入氧化石墨烯溶液，升温至75-85℃，除去氧化锰，洗涤，再与去离子水混合，超声处理，加入过量硫酸铜-硫酸铝溶液，充分搅拌，再加入过量水合肼，洗涤，烘干，得到石墨烯。

6.根据权利要求1所述石墨烯稀土铝合金高导材料的制备方法，其特征在于，石墨烯按照以下工艺进行制备：按重量份在50-60份高锰酸钾溶液中加入12-18份天然石墨和5.5-7份浓硫酸，在15-22℃下反应2-3h，得到氧化石墨烯溶液；在15-25份去离子水中加入20-30份氧化石墨烯溶液，升温至75-85℃，反应40-60min，除去氧化锰，用去离子水洗涤3-4次，再与去离子水混合，超声处理70-90min，加入过量硫酸铜-硫酸铝溶液，充分搅拌，再加入过量水合肼，反应60-80min，洗涤，在140-160℃下烘干，得到石墨烯。

7.根据权利要求5或6所述石墨烯稀土铝合金高导材料的制备方法，其特征在于，天然石墨先经如下处理：将天然石墨浸泡在无水乙醇中，利用球磨工艺将天然石墨研磨至粒度为240-260目，清洗，烘干；其中，球磨工艺中的转速为350-400rmp，球磨时间为4-5h。

8.根据权利要求5或6所述石墨烯稀土铝合金高导材料的制备方法，其特征在于，在硫酸铜-硫酸铝溶液中，硫酸铜的浓度为0.15-0.2mol/L，硫酸铝的浓度为0.05-0.1mol/L。