一种石墨烯增强铝基复合材料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯增强铝基复合材料及制备方法。所述制备方法包括以下步骤：S1、将石墨烯进行金属镀层处理；S2、将金属镀层处理后的石墨烯与金属粉进行球磨处理，并在球磨过程中加入表面活性剂，得到均匀混合的混合料；S3、将所述混合料在气流及超声作用下加入铝或铝合金熔体中，控制混合料的流量与熔体的温度，冷却凝固后制得石墨烯增强铝基体复合材料。本方法制备的石墨烯增强铝基复合材料组具有半固态组织特征，石墨烯结构较为完整，材料性能优良。通过本发明专利技术制备的铝基复合材料抗拉强度较基体提高30％～70％，较具有非半固态组织特征的石墨烯增强铝基体复合材料提高10％～30％。

Graphene reinforced aluminum matrix composite and preparation method thereof

The invention provides a graphene reinforced aluminum matrix composite and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: S1, metal coating treatment of graphene; S2, ball milling treatment of graphene and metal powder after metal coating treatment, and adding surfactant in the ball milling process to obtain uniformly mixed mixture; S3, adding aluminum or ultrasonic to the mixture under the action of air flow and ultrasonic. Graphene reinforced aluminum matrix composites were prepared by controlling the mixture flow rate and melt temperature in aluminum alloy melt and cooling solidification. The graphene reinforced aluminum matrix composites prepared by this method have the characteristics of semi-solid structure, the graphene structure is relatively complete, and the material properties are excellent. The tensile strength of the aluminum matrix composite prepared by the method is 30%-70% higher than that of the matrix and 10%-30% higher than that of the graphene reinforced aluminum matrix composite with non-semi-solid structure characteristics.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯增强铝基复合材料及制备方法
本专利技术属于复合材料领域，具体涉及一种石墨烯增强铝基复合材料及制备方法。
技术介绍
铝基复合材料具有密度小，耐蚀性强，导电导热性能优异等优点，在航空航天及汽车等领域具有广阔的应用前景。石墨烯有着极高的强度，是已知强度最高的物质，以其为增强相的铝基复合材料受到广泛的关注。现有石墨烯增强铝基复合材料及制备方法主要有粉末冶金法、铸造法等。然而，这些方法普遍存在石墨烯在铝基体中分散性差，石墨烯易与基体在高温下发生发现而损耗等问题。中国专利技术专利CN105081310A公开了一种石墨烯增强铝基复合材料及制备方法，该方法首先制备带正电荷的氧化石墨烯，然后通过对铝粉表面改性得到带负电荷的铝粉，再利用正负电荷间的吸引作用在溶液中将石墨烯吸附到铝粉表面，通过过滤及冷冻干燥得到氧化石墨烯-铝复合粉末，最后经烧结获得石墨烯增强铝基复合材料。中国专利技术专利CN106399766A公开了一种石墨烯和碳纳米管协同增强铝基复合材料的制备方法，通过对石墨性表面改性克服了大比表面积在范德华力作用下所导致的团聚问题，以增强球磨混合过程中其在铝粉中的分散性，最后通过热等静压烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将石墨烯进行金属镀层处理；S2、将金属镀层处理后的石墨烯与金属粉进行球磨处理，并在球磨过程中加入表面活性剂，得到均匀混合的混合料；S3、将所述混合料在气流及超声作用下加入铝或铝合金熔体中，控制混合料的流量与熔体的温度，冷却凝固后制得石墨烯增强铝基体复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将石墨烯进行金属镀层处理；S2、将金属镀层处理后的石墨烯与金属粉进行球磨处理，并在球磨过程中加入表面活性剂，得到均匀混合的混合料；S3、将所述混合料在气流及超声作用下加入铝或铝合金熔体中，控制混合料的流量与熔体的温度，冷却凝固后制得石墨烯增强铝基体复合材料。2.根据权利要求1所述的石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述金属镀层为铜层、镍层中的一种或两种的复合镀层。3.根据权利要求1所述的石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述金属粉选自镁及镁合金、铝及铝合金、铜及铜合金、锌及锌合金、锰及锰合金、镍及镍合金、铬及铬合金、钛及钛合金、钴及钴合金、铅及铅合金中的一种或多种的复合粉。4.根据权利要求1或3所述的石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述金属粉的颗粒度为60～120μm。5.根据权利要求1所述的石墨烯增强铝基复合材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海军，疏达，孙宝德，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31