一种改性石墨烯纳米片镁铝材料的制备及界面优化方法技术

一种改性石墨烯纳米片镁铝材料的制备及界面优化方法，先在石墨烯纳米片表面形成含氧键，再吸附溶体中的Ce离子，烧结得到涂覆CeO

【技术实现步骤摘要】
一种改性石墨烯纳米片镁铝材料的制备及界面优化方法
本专利技术属于材料制备

技术介绍
镁合金是目前最轻的金属结构材料，在机械及电子等领域具有广阔的应用前景。这是由于镁合金具有优良的阻尼、屏蔽性能以及生物相容性。但是镁合金同时也存在绝对强度低、变形能力差以及耐腐蚀性差等问题。通过加入自身物理性能较好的增强相可有效提高合金强度、硬度等，但也存在容易引入缺陷导致性能不均或增加电化学腐蚀几率等问题。石墨烯纳米片（GNPs）是厚度在5-100nm范围内的单层石墨烯层状堆积体，相比单层石墨烯，具有更好分散性，同时又保持了极好的强度和机械性能的特点。其模量以及断裂强度可参照单层石墨烯，此外，密度与镁合金相差不大，因而即使通过熔铸方法制备也不易出现上浮现象，可认为是镁基复合材料的理想增强相。然而，由于其尺寸极小，使得它在自然状态下容易出现团聚。将GNPs作为增强相来优化轻金属基复合材料的力学性能，还需要优化其与基体的界面，使其与基体具有更好的润湿。此外，通过部分学术论文可知，碳类材料的加入还有降低镁合金耐腐蚀的可能性。而稀土本身除能够一定程度上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性石墨烯纳米片镁铝材料的制备及界面优化方法，其特征是包括以下步骤：/n（1）将石墨烯纳米片在质量浓度为99%~99.999%的硝酸溶液超声预分散6~8h，温度为60~80℃，冷却至室温后，用去离子水清洗至中性，离心，真空干燥箱烘干；/n（2）将步骤（1）预处理的石墨烯纳米片加入无水乙醇溶液中超声10～15min，超声功率≥150W；/n（3）按硝酸铈与无水乙醇的摩尔比1:5～1:8的比例，将硝酸铈加入无水乙醇中超声溶解，然后，将该溶液逐滴加入步骤（2）所得石墨烯纳米片乙醇溶液中，加入过程中不间断超声处理，硝酸铈的加入量按石墨烯纳米片与硝酸铈摩尔比为1:0.35～1:0.85控制，加完...

【技术特征摘要】
1.一种改性石墨烯纳米片镁铝材料的制备及界面优化方法，其特征是包括以下步骤：
（1）将石墨烯纳米片在质量浓度为99%~99.999%的硝酸溶液超声预分散6~8h，温度为60~80℃，冷却至室温后，用去离子水清洗至中性，离心，真空干燥箱烘干；
（2）将步骤（1）预处理的石墨烯纳米片加入无水乙醇溶液中超声10～15min，超声功率≥150W；
（3）按硝酸铈与无水乙醇的摩尔比1:5～1:8的比例，将硝酸铈加入无水乙醇中超声溶解，然后，将该溶液逐滴加入步骤（2）所得石墨烯纳米片乙醇溶液中，加入过程中不间断超声处理，硝酸铈的加入量按石墨烯纳米片与硝酸铈摩尔比为1:0.35～1:0.85控制，加完后继续超声3～5h；
（4）将尿素晶体以及丙三醇加入步骤（3）的石墨烯纳米片悬浊液后超声10～30min，其中，石墨烯纳米片与尿素摩尔比为1:0.7～1:1.6，溶液总量与丙三醇的体积比为5:1～7:1；
（5）将经步骤（4）处理的石墨烯纳米片悬浊液导入水热反应釜中，其中悬浊液体积占反应釜溶积25%～60%，密封，再放入反应炉中加热，以1～3℃/s升温至80～100℃，保温1～3h，再以3～5℃/s升温至150℃后，保温2～6h；从反应炉中取出反应釜保持密封状态并空冷至室温后，取出溶液导入离心管离心处理得到沉淀物，转速控制于7000~9000r/min；用无水乙醇反复清洗后，真空炉烘干，得到预制材料粉末；
（6）将步骤（5）所得粉末放入刚玉坩埚中后放入真空管式炉中，以500~600℃高温焙烧2~3h，得到氧化铈包覆的石墨烯纳米片；
（7）将步骤（6）所得氧化铈包覆的石墨烯纳米片以及纯铝粉，按纯铝粉质量为石墨烯纳米片的1至1.8倍的量，同时加入乙醇中搅拌，辅助超声预混合，其中乙醇与复合粉末的体积比为1.5:1~1:1，时间控制为20~40min，真空烘干，得混合粉末；
（8）将步骤（7）所得混合粉末导入真空卧式球磨机进行球磨，球磨机内充入氩气进行保护，球料比为6:1~10:1，时间控制在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆捷，郭正华，姜丽红，刘大海，赵刚要，崔俊华，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36