一种石墨烯/铝合金复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113088763A(43)申请公布日2021.07.09(21)申请号202110190764.1(22)申请日2021.02.20(71)申请人广东亿加工艺实业有限公司地址515646广东省潮州市潮安区凤塘镇凤岗牛头山工业区(72)发明人林逸樵张准(74)专利代理机构北京高航知识产权代理有限公司11530代理人王庞(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C1/05(2006.01)B22F1/02(2006.01)B22F3/14(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图2页(54)发明名称一种石墨烯/铝合金复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种石墨烯/铝合金复合材料，所述复合材料以铝为基体、以石墨烯为添加料；其中，石墨烯的添加量为所述复合材料的0.1~5wt.%。所述的石墨烯/铝合金复合材料，包括如下工艺步骤：（1）将石墨烯粉末与化学镀的镀液，通过高压均质机进行石墨烯表面化学镀处理；（2）将金属铝粉置于流体化床设备中，待用；（3）将石墨烯化学镀处理液导入流体化床设备中，与金属铝粉充分混合；（4）装入至石墨模具内，进行恒温真空热压烧结；（5）随炉自然冷至室温；（6）进行热挤出或热轧，制成石墨烯/铝合金复合材料。本发明的材料制备过程简单，工艺可调可控，材料制备成本较低，适合工业化大量生产，市场前景良好。CN113088763ACN113088763A权利要求书1/1页1.一种石墨烯/铝合金复合材料，其特征在于，所述复合材料以铝为基体、以石墨烯为添加料；其中，石墨烯的添加量为所述复合材料的0.1~5wt.%。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铝合金复合材料，其特征在于，所述石墨烯的添加量为所述复合材料的0.1~1wt.%。3.根据权利要求2所述的一种石墨烯/铝合金复合材料，其特征在于，所述石墨烯的添加量为所述复合材料的0.5wt.%。4.一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备如权利要求1~3任一所述的石墨烯/铝合金复合材料，包括如下工艺步骤：（1）将石墨烯粉末与化学镀的镀液，通过高压均质机进行石墨烯表面化学镀处理，得到石墨烯化学镀处理液；（2）将金属铝粉置于流体化床设备中，待用；（3）将石墨烯化学镀处理液导入步骤（2）的流体化床设备中，在与金属铝粉充分混合后，得到石墨烯/铝粉混合物；（4）收集石墨烯/铝粉混合物并装入至石墨模具内，进行恒温真空热压烧结；（5）随炉自然冷至室温后，得到石墨烯/金属铝复合材料烧结体；（6）将石墨烯/金属铝复合材料烧结体进行热挤出或热轧，制成石墨烯/铝合金复合材料。5.根据权利要求4所述的一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，化学镀的镀液是指硝酸银、硝酸镍、硝酸金、氯化银、氯化镍、氯化金的混合液，l/L。化学镀的镀液的浓度为0.01~1mo6.根据权利要求4所述的一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，金属铝粉的粒度为3~5μm。7.根据权利要求4所述的一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，石墨烯化学镀处理液与金属铝粉的混合时间为1~2h。8.根据权利要求4所述的一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述‑2步骤（4）中，热压烧结的条件设置为：温度550~650℃、真空度1.0×10Pa与压力50Mpa。9.根据权利要求4所述的一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，热压烧结的时间为2h。10.根据权利要求4所述的一种石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中，热挤出或热轧的温度为250~300℃。2CN113088763A说明书1/9页一种石墨烯/铝合金复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及石墨烯领域，具体涉及一种石墨烯/铝合金复合材料及其制备方法。背景技术[0002]在过去的几十年中，材料科学的研究已经集中在复合材料上，因为它们可以发展为重量轻，环境友好和高性能的设备。铝及其合金由于其优异的物理和机械性能，轻便性，良好的导电性和导热性，耐腐蚀性，表面处理的适用性和回收能力而被广泛用于此类应用。但是，铝表面在某些其他机械性能方面很差，如低拉伸强度，低耐磨性，易腐蚀和柔软。在这种情况下，生产比密度降低，机械和冶金性能提高的铝合金和复合材料是当代材料科学研究的最重要目标之一。碳纳米材料，特别是石墨烯，已被广泛用作铝的增强材料，以满足那些日益增长的高要求。[0003]最近的一些报导描述了石墨烯增强的铝基复合材料的合成，包括使用液体方法，球磨加热等静压，热压或热挤压，球磨加烧结，烧结或烧结加挤压，火花等