一种石墨烯增强钛基纳米复合材料及制备方法技术

本发明专利技术属于石墨烯复合材料技术领域，涉及一种通过石墨烯增强的金属基纳米复合材料及制备方法，尤其是涉及一种石墨烯增强钛基纳米复合材料及制备方法。首先称量钛合金粉末质量的0.01wt％～1.0wt％的氧化石墨烯纳米片添加到无水乙醇中搅拌混合，然后利用超声细胞粉碎机进行分散处理，制备出氧化石墨烯溶液；然后将合金化元素含量大于10wt％的钛合金粉末与氧化石墨烯溶液在惰性保护下进行搅拌混合，得到氧化石墨烯和钛合金粉末复合粉末；最后将复合粉末装入石墨模具中进行烧结，通过抽真空处理和烧结成型，氧化石墨烯基本上分解形成石墨烯，从而制备出机械性能优异的石墨烯增强钛基纳米复合材料。该复合材料中石墨烯分散均匀，制备方法简单、高效，适合批量制备。

A graphene reinforced titanium matrix nanocomposite and its preparation method

The invention belongs to the field of graphene composite materials, and relates to a metal matrix nanocomposite material reinforced by graphene and a preparation method thereof, in particular to a graphene reinforced titanium based nano composite material and a preparation method thereof. First, weigh the quality of titanium alloy powder 0.01wt% to graphene oxide nanosheets of 1.0wt% added to the mixed ethanol, then using ultrasonic cell grinder to disperse treatment prepared grapheneoxide solution; then the alloying element content is higher than the 10wt% titanium alloy powder and graphite oxide solution mixing in an inert get under the protection of graphene oxide and titanium alloy powder composite powder; sintering the composite powder in graphite mold, through the vacuum processing and sintering, graphene oxide basically form the decomposition of graphene, thus prepared graphene has excellent mechanical properties reinforced titanium based nano composite material. The dispersion of graphene in the composite is uniform, and the preparation method is simple and efficient. It is suitable for batch preparation.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯增强钛基纳米复合材料及制备方法
本专利技术属于石墨烯复合材料
，涉及一种通过石墨烯增强的金属基纳米复合材料及制备方法，尤其是涉及一种石墨烯增强钛基纳米复合材料及制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种由碳原子以sp2电子轨道杂化后形成的一种六角型蜂巢晶格二维材料，是目前已知的最薄却最坚硬的纳米材料。为了更好地应用石墨烯的优异性能，自2006年报道石墨烯复合材料以来，多种石墨烯复合材料在近十年内受到广泛关注，已成为石墨烯应用的最有前景的发展方向之一。与石墨烯增强聚合物基纳米复合材料相比，石墨烯增强金属基纳米复合材料的研究与发展比较缓慢，近几年开始成为研究的热点问题。目前，在石墨烯增强铝/铜/银/镍等合金纳米复合材料研究方面已经取得一些可喜的研究进展。比如，铝合金中添加0.3％的石墨烯后室温抗拉强度提高25％、镍基高温合金中添加0.1％的石墨烯后塑性提高50％以上。然而，石墨烯与钛合金之间的性质差异大且易发生化学反应，难以均匀添加至钛合金基体中，石墨烯增强钛合金纳米复合材料的研究尚处于起步阶段，鲜见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对石墨烯难以复合到钛合金材料基体的问题，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯增强钛基纳米复合材料，其特征在于：所述复合材料包括按质量百分比计的下述组成：石墨烯0.01wt％～1.0wt％，余量为钛合金，其中，钛合金基体中合金化元素的总含量为10wt％以上。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯增强钛基纳米复合材料，其特征在于：所述复合材料包括按质量百分比计的下述组成：石墨烯0.01wt％～1.0wt％，余量为钛合金，其中，钛合金基体中合金化元素的总含量为10wt％以上。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯增强钛基纳米复合材料，其特征在于：所述钛合金基体中合金化元素为Al、Nb、Cr、V、Ta、Zr、Sn、Mo、W、Ni、B或Si元素中的一种或者多种的组合。3.一种制备权利要求1所述的石墨烯增强钛基纳米复合材料的方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤，(1)将氧化石墨烯纳米片添加到无水乙醇中进行搅拌混合，然后利用超声细胞粉碎机进行分散处理30min以上，制备出氧化石墨烯溶液；(2)将粒径为30μm～150μm、含氧量小于1000ppm的球形或近球形钛合金粉末与步骤(1)的氧化石墨烯溶液在惰性气体条件下搅拌混合30min～180min，形成氧化石墨烯和钛合金粉末的混合浆料，然后将混合浆料在60℃～80℃的烘箱内干燥处理8h～16h，得到氧化石墨烯和钛合金复合粉末；(3)将复...

【专利技术属性】
技术研发人员：弭光宝，沙爱学，蔡建明，张晓艳，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11