一种电爆炸喷雾制备石墨烯-铝合金复合材料的方法技术

本发明专利技术提出一种电爆炸喷雾制备石墨烯‑铝合金复合材料的方法，将铝合金连接在电极上，通过将石墨粉高压喷雾至电极，脉冲大电流发生持续放电，将铝合金爆炸瞬时形成高温、高压熔融粒子，同时石墨被解裂为石墨烯，在高压冲击波作用下石墨烯与铝合金分散并快速冷却形成超细、高结合强度的超细石墨烯‑铝合金复合材料。本发明专利技术提供上述方案能够实现在不需要完全熔化铝合金条件下直接将石墨烯分散于铝合金，并且获得铝合金中石墨烯分散性较高，得到的石墨烯‑铝合金复合材料具有轻质、高强度、高模量的性能特点，在军工的航空航天领域、轻型汽车、体育器材领域具有重要的作用。进一步能够推动石墨烯产业化发展。

A method of electrical explosion spraying preparation of graphene Aluminum Alloy Composites

The invention provides a method for electrical explosion spraying preparation of graphene Aluminum Alloy composites, the Aluminum Alloy is connected on the electrode, graphite powder by high-pressure spray to the electrodes, continuous discharge pulse current, the Aluminum Alloy explosion instantaneous formation of high temperature and high pressure melting particles, while graphite is split for graphene. In high pressure shock wave loading of graphene and Aluminum Alloy dispersed and rapid cooling of superfine and high binding superfine graphene Aluminum Alloy composite strength. The present invention provides the scheme can be realized without completely melting Aluminum Alloy directly under the graphene dispersed in Aluminum Alloy, and get a high dispersion of graphene Aluminum Alloy, graphene Aluminum Alloy obtained composite material has the advantages of light weight, high strength and high modulus performance characteristics, plays an important role in the military in the field of aerospace, automobile, light sports equipment field. Further promote the industrialization of graphene development.

【技术实现步骤摘要】
一种电爆炸喷雾制备石墨烯-铝合金复合材料的方法
本专利技术涉及石墨烯复合材料领域，具体涉及一种电爆炸喷雾制备石墨烯-铝合金复合材料的方法。
技术介绍
石墨烯是人类已知的强度最高的物质。石墨烯是单原子层的石墨薄膜，其晶格是由碳原子构成的二维蜂窝结构。该材料具有许多新奇的物理特性，它是目前已知在常温下导电性能最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了一般导体。此外，石墨烯作为一种先进的增强材料，其为发展新型高性能金属带来了巨大的发展空间。石墨烯复合金属材料具有轻质、高强度、高模量的性能特点，在军工的航空航天领域、轻型汽车、体育器材领域具有重要的作用。但是石墨烯与金属复合在制备工艺上存在几大问题：一是石墨烯与基体合金润湿性差，如何解决界面问题；二是纳米尺度的石墨烯增强体颗粒加入，如何解决分散均匀性。如直接将石墨烯分散于铝合金一方面需要将铝合金完全熔化，另一方面石墨烯的分散性难以控制，因而，选择适宜的制备方法成为石墨金属复合材料的关键。石墨烯的制备方法主要包括化学气相沉积法、氧化插层再还原法、液相剥离法、机械剥离法、电爆炸法。其中化学气相沉积法可以获得高质量的石墨烯，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电爆炸喷雾制备石墨烯‑铝合金复合材料的方法，采用石墨粉作为原料，铝合金电极作为铝源，包括以下步骤：（1）清洗石墨粉，除去杂质后，氩气保护烘干备用；（2）采用研磨设备研磨石墨粉，得到超细石墨粉；（3）将所述超细石墨粉用高压气流雾化，喷向预先设置的两电极之间，所述两电极之间提供10‑20 A的交变电流，所述电极采用导电金属材质，表面覆盖铝合金板，所述超细石墨粉在冲击大电流作用下，爆炸裂解成石墨烯，同时铝合金金属板在爆炸瞬时形成的高温、高压下，变成熔融粒子，与石墨烯复合，并快速冷却，形成超细、高结合强度的超细石墨烯‑铝合金复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种电爆炸喷雾制备石墨烯-铝合金复合材料的方法，采用石墨粉作为原料，铝合金电极作为铝源，包括以下步骤：（1）清洗石墨粉，除去杂质后，氩气保护烘干备用；（2）采用研磨设备研磨石墨粉，得到超细石墨粉；（3）将所述超细石墨粉用高压气流雾化，喷向预先设置的两电极之间，所述两电极之间提供10-20A的交变电流，所述电极采用导电金属材质，表面覆盖铝合金板，所述超细石墨粉在冲击大电流作用下，爆炸裂解成石墨烯，同时铝合金金属板在爆炸瞬时形成的高温、高压下，变成熔融粒子，与石墨烯复合，并快速冷却，形成超细、高结合强度的超细石墨烯-铝合金复合材料。2.根据权利要求1所述一种电爆炸喷雾制备石墨烯-铝合金复合材料的方法，其特征在于：所述石墨粉材料为鳞片石墨、膨胀石墨、高取向石墨、热裂解石墨、氧化石墨中的至少一种。3.根据权利要求1所述一种电爆炸喷雾制备石...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，王镭迪，曾军堂，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51