一种碳纳米管和石墨烯混杂增强金属基复合材料的制备方法技术

一种碳纳米管和石墨烯混杂增强金属基复合材料的制备方法，属于碳纳米管的分散以及复合材料的制备领域。该方法通过添加氧化石墨烯以及一系列工艺流程，使碳纳米管在金属基体中有效分散，并提高了复合材料中碳纳米管的含量，减少了金属基体的氧化。该方法的主要实施步骤为：(1)碳纳米管石墨烯分散液的制备；(2)碳纳米管石墨烯金属基复合材料的制备。该方法具有分散效果好、易操作、工艺流程短、较少的引入新的杂质，环境污染小等优点。

Preparation of a hybrid reinforced metal matrix composite with carbon nanotubes and graphene

A preparation method of carbon nanotube and graphene hybrid reinforced metal matrix composite, which belongs to the dispersion of carbon nanotubes and the preparation of composite materials. By adding graphene oxide and a series of technological processes, the method effectively disperses the carbon nanotubes in the metal matrix, and improves the content of carbon nanotubes in the composites, and reduces the oxidation of the metal matrix. The main implementation steps of the method are as follows: (1) preparation of carbon nanotube graphene dispersions; (2) preparation of carbon nanotube graphene metal matrix composites. The method has the advantages of good dispersing effect, easy operation, short process flow, less introduction of new impurities, small environmental pollution and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管和石墨烯混杂增强金属基复合材料的制备方法
本专利技术属于碳纳米管的分散及复合材料制备领域，具体涉及一种碳纳米管和石墨烯混杂增强金属基复合材料的制备方法。
技术介绍
自从1991年，碳纳米管(CarbonNanotube,简称CNT)由日本电子公司的饭岛春雄(S.Iijima)博士发现以来，因其具有优异的力学、热学、电学性能，被广泛应用于材料学等各行各业。碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片卷成的无缝、中空管体，是一维的碳材料，其轴向强度极高，轴向杨氏模量接近2Tpa，抗拉强度高达100GPa，是钢的100倍。此外，其高的弹性模量、大的比表面积、良好的高温稳定性，良好的减摩耐磨性，高导热性等，使其可以成为高强度稳定的陶瓷聚合物、金属等基体纳米复合材料的理想增强相。碳纳米管虽然具有诸多优良特性和特殊功能，但是其具有很高的长径比，极大的比表面积和很高的表面能，为了降低自由能，碳纳米管会自发团聚。这种自发的团聚倾向，使其无法在基体中分散，影响了单根碳纳米管优良力学性能、热性能、电性能的发挥，从而影响碳纳米管复合材料的性能。因此在将碳纳米管加入到复合材料的基体之前，必须要进行预分散。分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米管和石墨烯混杂增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)碳纳米管石墨烯分散液的制备；(2)碳纳米管石墨烯金属基复合材料的制备；具体如下：(1)碳纳米管石墨烯分散液的制备称取一定质量的氧化石墨烯和碳纳米管加入到无机溶剂中，混合均匀；将上述所得碳纳米管氧化石墨烯分散液进行干燥，干燥后的粉末在惰性气体保护下进行还原，还原温度为300℃～700℃，还原时间为2～8h，得到碳纳米管石墨烯混合粉末；将上述碳纳米管石墨烯混合粉末加入到有机溶剂中，室温超声，同时伴随机械搅拌；(2)碳纳米管石墨烯金属基复合材料的制备称取所需质量的金属基体粉末，加入到步骤(1)所制得的碳纳米管石墨烯...

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管和石墨烯混杂增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)碳纳米管石墨烯分散液的制备；(2)碳纳米管石墨烯金属基复合材料的制备；具体如下：(1)碳纳米管石墨烯分散液的制备称取一定质量的氧化石墨烯和碳纳米管加入到无机溶剂中，混合均匀；将上述所得碳纳米管氧化石墨烯分散液进行干燥，干燥后的粉末在惰性气体保护下进行还原，还原温度为300℃～700℃，还原时间为2～8h，得到碳纳米管石墨烯混合粉末；将上述碳纳米管石墨烯混合粉末加入到有机溶剂中，室温超声，同时伴随机械搅拌；(2)碳纳米管石墨烯金属基复合材料的制备称取所需质量的金属基体粉末，加入到步骤(1)所制得的碳纳米管石墨烯分散液中进行搅拌，将搅拌后的混合物置于真空干燥箱进行真空干燥；将干燥后的混合粉进行挤压成型。2.按照权利要求1所述的一种碳纳米管和石墨烯混杂增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，氧化石墨烯与碳纳米管的质量比例为(0.1～10):1，无机溶剂为去离子水。3.按照权利要求1所述的一种碳纳米管和石墨烯混杂增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)混合均匀为混合液室温超声，同时伴随机械搅拌，超声搅拌时间为20～120min；对碳纳米管氧化石墨烯分散液进行干燥，干燥温度为80℃～200...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜文博，孟繁婧，王朝辉，刘轲，李淑波，杜宪，赵晨辰，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11