The invention discloses a graphene oxide dispersion strengthened method for preparing alumina composite material, which comprises the following steps: preparation of graphene oxide sol; preparation of sintering additives CuO TiO2; preparation of AlOOH sol; sol AlOOH in certain weight proportion adding sintering additives CuO TiO2, and then press GO/ alpha Al2O3 the weight ratio of 0.2% 0.6% ratio of graphene oxide sol dispersed in AlOOH sol, heating to water evaporation, to obtain gel, calcinations and sintering, drying, hot pressing, i.e.. The invention realizes the graphene oxide in the alpha Al2O3 matrix homogeneously dispersed, achieved excellent toughening effect.
【技术实现步骤摘要】
氧化石墨烯均匀分散增强氧化铝复合材料的制备方法
本专利技术涉及复合材料制备领域,具体涉及氧化石墨烯均匀分散增强氧化铝复合材料的制备方法。
技术介绍
αα-Al2O3基先进结构陶瓷材料具有机械强度高、绝缘电阻大、硬度高、耐腐蚀、耐磨、耐高温等突出优点,并且资源丰富价格低廉,是目前氧化物陶瓷中用途最广、产销量最大的陶瓷新材料,可用于航空航天、国防军工等领域。然而氧化铝也有自身的缺点,如脆性大、抗热冲击性能较差等但其低韧性限制了它的发展,通过氧化石墨烯增韧可使力学性能得以改善。氧化石墨烯(GrapheneOxide,GO)化学法制备石墨烯的中间产物,具有二维的晶体结构、质量轻且比表面积大其主要力学性能与石墨烯几乎没有区别,而且结构中含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)、环氧基(-O-)等亲水性基团,具有水溶性。氧化石墨烯水溶胶可以和AIOOH溶胶互溶,这样在α-Al2O3陶瓷中加入分散均匀的GO,通过石墨烯片拔出、对于裂纹的桥接以及裂纹遇石墨烯方向偏转等阻碍裂纹的扩展,使复合材料的断裂韧性提高。然而,如何实现GO在基体中的均匀分布仍是GO增强陶瓷基复合材料的重大难题。机械球磨和超声粉碎的方法可以将多层的团聚程度较大的石墨烯剥离成少层和复合粉体混合均匀,但球磨和粉碎过程中会损伤的石墨烯结构,制备出的复合材料力学性能大打折扣;机械球磨和超声粉碎石墨烯所需的周期长,效率底,并且很难的到透明度高的单层是石墨烯,也很难在基体中分散均匀,这就限制了石墨烯作为增强体在陶瓷中的应用,分散问题仍是困扰这一类材料研发的巨大障碍。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供了一种氧化 ...
【技术保护点】
氧化石墨烯均匀分散增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、用1000ml烧杯量取400ml浓硫酸,置于0℃冰浴中,在磁力搅拌下先加入5g石墨再加入5g硝酸钾,并在磁力搅拌下40min内缓慢加入40g高锰酸钾,转油浴38℃保温4.5h后,转0℃冰浴,缓慢加入400ml去离子水,转油浴80℃保温30min后,加入40ml质量分数为30%的双氧水,再加100‑200ml去离子水,得到混合液;S2、将混合液静止沉淀后,倒掉上清液,加蒸馏水定容至1000ml后,玻璃棒搅拌下加50ml质量分数为36%的盐酸;静止沉淀,去上清液,加蒸馏水定容至1000ml后,玻璃棒搅拌下加50ml质量分数为36%的盐酸,静止沉淀,去上清液,直到静止无上清液时,将沉淀倒入透析袋中,放入装有蒸馏水的容器中透析1个月,其中,容器中的水一天换一次,透析至PH值为6.5左右,超声波处理2h得到了纳米氧化石墨烯水溶胶;S3、将TiO2与CuO的按重量比4∶1进行球磨混合,球料比15∶1,转速为250r/min,球磨20h后,得TiO2‑CuO烧结助剂,取出备用;S4、用烧杯量取400ml蒸馏水水浴加热至9 ...
【技术特征摘要】
1.氧化石墨烯均匀分散增强氧化铝复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、用1000ml烧杯量取400ml浓硫酸,置于0℃冰浴中,在磁力搅拌下先加入5g石墨再加入5g硝酸钾,并在磁力搅拌下40min内缓慢加入40g高锰酸钾,转油浴38℃保温4.5h后,转0℃冰浴,缓慢加入400ml去离子水,转油浴80℃保温30min后,加入40ml质量分数为30%的双氧水,再加100-200ml去离子水,得到混合液;S2、将混合液静止沉淀后,倒掉上清液,加蒸馏水定容至1000ml后,玻璃棒搅拌下加50ml质量分数为36%的盐酸;静止沉淀,去上清液,加蒸馏水定容至1000ml后,玻璃棒搅拌下加50ml质量分数为36%的盐酸,静止沉淀,去上清液,直到静止无上清液时,将沉淀倒入透析袋中,放入装有蒸馏水的容器中透析1个月,其中,容器中的水一天换一次,透析至PH值为6.5...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾建刚,刘第强,高昌琦,季根顺,郭铁明,
申请(专利权)人:兰州理工大学,
类型:发明
国别省市:甘肃,62
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