一种高强高耐热碳纳米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高强高耐热碳纳米铝基复合材料及制备方法，采用铝锆合金基础体系设计，石墨烯表面生长纳米氧化铝作为增强相，采用惰性气体将粉末吹入铝熔体，获得石墨烯均匀分布的铸造组织。石墨烯具有独特的二维褶皱表面，表面生长氧化铝纳米质点形成石墨烯@氧化铝，增加了石墨烯和铝熔体的润湿性，作为非均匀形核的质点细化晶粒，同时具有良好的化学稳定性，和Al

A kind of high strength and high heat resistance carbon nano aluminum matrix composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高强高耐热碳纳米铝基复合材料及制备方法
本专利技术涉及纳米相增强的铝基复合材料，具体涉及一种高强高耐热碳纳米铝基复合材料及制备方法。
技术介绍
目前，耐张接续金具引流部件通常采用电工纯铝型材制造，在大规格线路运行中压接区难免松弛过早，进而引起温升。又因其耐热稳定性差，随温升幅度的增大，引流部件导电率、力学性能明显下降，蠕变松弛。如此恶性循环，直至异常温升，最终失效脱落，导致事故。而对于高电压等级、尤其是超高压、特高压等线路，会造成大面积的停电，后果严重，亟待解决。研究高性能金具材料用于耐张接续金具替代其中的纯铝材料，使耐张接续金具引流部件用材料同时具有高强度、高导电性、高热稳定性及高散热性，提高耐张接续金具散热性能、导通性能和抗松弛性能，是解决导线接续部位异常温升，保证导线压接握力长期稳定，提高线路运行安全可靠性的有效途径和关键方法，对提高输变电线路安全稳定性和降低运维成本具有重要的应用价值。2004年英国科学家首次制备出了由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体—石墨烯,其厚度只有0.3354nm，是目前世界上发现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强高耐热碳纳米铝基复合材料，其特征在于，包括以下合金组份的质量百分比，还原氧化石墨烯0.01-0.09％，Zr 0.05-0.3％，Ti 0.010-0.015％，Fe≤0.08％，Si≤0.04％，余量为Al。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强高耐热碳纳米铝基复合材料，其特征在于，包括以下合金组份的质量百分比，还原氧化石墨烯0.01-0.09％，Zr0.05-0.3％，Ti0.010-0.015％，Fe≤0.08％，Si≤0.04％，余量为Al。


2.根据权利要求1所述的铝基复合材料，其特征在于，每种其余元素的质量百分比≤0.01％。


3.一种接续金具，其是由权利要求1或2任一项所述的高强高耐热碳纳米铝基复合材料制备得到的。


4.一种权利要求1或2所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)电阻炉升温至390-400℃时将铝锭装入电阻炉中；
(2)待铝锭全部熔化后，升温到720℃-740℃条件下加入Al-5Zr中间合金，熔体保温；
(3)采用氩气将还原氧化石墨烯@氧化铝粉末吹入铝熔体中，吹入同时搅拌，直到粉末吹入完成；
(4)采用氩气吹入Pyrotek公司生产6AB型精炼剂，精炼剂加入质量为铝熔体质量的1-1.2％；
(5)静止保温4-5min后加入Al-5％Ti-B丝，进行扒渣处理，出炉，进行水冷半连续铸造得到铸锭；
(6)将铸锭进行切头和切尾，车削表面氧化皮，再进行挤压变形；
(7)采用固溶时效处理，得到铝基复合材料。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中还原氧化石墨烯@氧化铝的制备原料包括1-5层、片径为5-20微米的氧化石...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷金凤，任玉锁，邢兰俊，徐德录，李雅泊，白建涛，张磊，李凤辉，王康，
申请(专利权)人：北京国网富达科技发展有限责任公司，济南大学，国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11