一种高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法.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CN110055444A(43)申请公布日2019.07.26(21)申请号201910509052.4(22)申请日2019.06.13(71)申请人中国矿业大学地址221008江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科研院(72)发明人郭龙湖戚继球隋艳伟委福祥任耀剑(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人陈国强(51)Int.Cl.C22C21/12(2006.01)C22C1/10(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22F1/057(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，将石墨烯加入无水乙醇中，得到石墨烯分散液；将纳米铜粉烯加入无水乙醇中，得到纳米铜粉分散液；将石墨烯分散液使用恒压滴定漏斗滴定至纳米铜粉分散液中，最终得到混合均匀的纳米铜粉石墨烯分散液；将纳米铜粉石墨烯分散液在真空烘干，将获得的混合粉体制成多个预制块；在感应熔炼炉中加入纯铝加热熔化，待熔体温度达到750℃时，将预制块压入熔体中，将复合材料熔体浇筑到石墨模具中，获得复合材料铸锭；对复合材料铸锭进行挤压，对挤压的杆件进行退火处理，然后经过拉拔，最终得到单丝，将单丝进行退火。本发明解决了因石墨烯团聚引起的石墨烯/铝复合材料导电性能降低的问题。CN110055444ACN110055444A权利要求书1/2页1.一种高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)取石墨烯，在电磁搅拌条件下将石墨烯加入无水乙醇中，继续搅拌，然后在超声设备中分散处理，得到石墨烯分散液；(2)取纳米铜粉，在电磁搅拌条件下将纳米铜粉烯加入无水乙醇中，继续搅拌，然后在超声设备中分散处理，得到纳米铜粉分散液；(3)将步骤(1)得到的石墨烯分散液使用恒压滴定漏斗滴定至步骤(2)得到纳米铜粉分散液中，滴定过程中，对纳米铜粉分散液进行电磁搅拌，滴定结束后继续进行电磁搅拌，而后超声，最终得到混合均匀的纳米铜粉石墨烯分散液；(4)将步骤(3)得到的纳米铜粉石墨烯分散液在真空烘干，将获得的混合粉体制成多个预制块；(5)在感应熔炼炉中加入纯铝加热熔化，待熔体温度达到750℃时，将步骤(4)得到的预制块压入熔体中，保温，随后将得到的复合材料熔体浇筑到石墨模具中，获得复合材料铸锭；(6)在挤压温度为400℃，对步骤(5)得到的复合材料铸锭进行挤压，对挤压得到的杆件进行退火处理，然后经过拉拔，最终得到单丝，将单丝进行退火，得到所述高导电石墨烯/铝基复合材料。2.根据权利要求1所述的高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，电磁搅拌的转速不低于800转/min，搅拌时间为1h，超声波的功率不低于600W，分散时间为2h。3.根据权利要求1所述的高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，石墨烯浓度为1mg/mL的石墨烯分散液。4.根据权利要求1所述的高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，电磁搅拌的转速不低于800转/min，搅拌时间为1h，超声波的功率不低于600W，分散时间为2h。5.根据权利要求1所述的高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，纳米铜粉浓度为20mg/mL的纳米铜粉分散液。6.根据权利要求1所述的高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，滴定速度为1mL/min，滴定时间为20min～60min；待滴定结束后继续在电磁搅拌的时间为2h，超声时间为2h。7.根据权利要求1所述的高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，真空烘干的温度为70℃，烘干时间为12h，压制预制块时的压力为20Mpa。8.根据权利要求1所述的高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，将预制块压入熔体中后的保温时间为15min；获得的复合材料铸锭的直径为15mm；复合材料铸锭中，石墨烯质量含量为0.02wt.％～0.06wt.％，铜质量含量为2％。9.根据权利要求1所述的高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中，挤压时的挤压比为1：9，挤压的杆件退火温度为300℃，退火时间为3h；最终得到单丝的线径为1.4mm，单丝退火温度为250℃，退火时间为3h。10.根据权利要求1所述的高导电石墨烯/铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中，拉拔为7道次拉拔，模具孔径依次为：4.2mm、3.6mm、3.0mm、2.4mm、2.0mm、1.7mm、2CN