【技术实现步骤摘要】
一种高强韧石墨烯增强铝基复合材料制备方法
：本专利技术涉及一种铝基复合材料的制备方法。
技术介绍
：铝基复合材料由于具有低密度和高强度的性质而备受航天航空以及汽车制造业的关注。之前的研究多关注于微米增强体，而随着纳米技术的发展，出现了一批性能更为优异的纳米增强体材料，例如石墨烯(Graphene)、碳纳米管(CNTs)等。其中，石墨烯具有单原子层厚的二维晶体结构，是目前已知最薄的材料。其电学、光学、热学和机械性能优异，被认为是铝基复合材料的理想增强体。其抗拉强度和弹性模量分别达到125GPa和1100GPa，室温电子/空穴迁移率达1.5×104cm2·V-1·s-1，热导率达到5×103W·m-1·K-1。目前，石墨烯多用于功能材料的研究，如做电容器，芯片等，在结构材料方面的研究较少，并且多集中于树脂基或陶瓷基复合材料，在金属基复合材料领域，尤其是铝基复合材料中的研究较少。石墨烯比表面积巨大，非常容易团聚，因此石墨烯增强铝复合材料制备的一个难点在于如何使石墨烯均匀分散于铝基体中。同时，铝基复合材料中存在强度-韧性倒置...
【技术保护点】
1.一种高强韧石墨烯增强铝基复合材料制备方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：/n一、称料/n按质量分数称取0.3％～5％的石墨烯微片和95％～99.7％铝金属粉末；/n二、石墨烯微片预分散/n将步骤一称取的石墨烯微片在蒸馏水中超声分散90～120min，得到石墨烯微片水溶液；将步骤一称取的铝金属粉末加入到石墨烯微片水溶液中，在常温下搅拌60～90min，然后进行抽滤，抽滤后干燥，将干燥后所得粉末装入球磨罐中进行球磨，得到混合粉；/n三、以步骤二所得混合粉为原料，采用等离子放电烧结工艺或压力浸渗工艺制备石墨烯微片增强铝基复合材料；所述石墨烯微片增强铝基复合材料的厚度为产品...
【技术特征摘要】
1.一种高强韧石墨烯增强铝基复合材料制备方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：
一、称料
按质量分数称取0.3％～5％的石墨烯微片和95％～99.7％铝金属粉末；
二、石墨烯微片预分散
将步骤一称取的石墨烯微片在蒸馏水中超声分散90～120min，得到石墨烯微片水溶液；将步骤一称取的铝金属粉末加入到石墨烯微片水溶液中，在常温下搅拌60～90min，然后进行抽滤，抽滤后干燥，将干燥后所得粉末装入球磨罐中进行球磨，得到混合粉；
三、以步骤二所得混合粉为原料，采用等离子放电烧结工艺或压力浸渗工艺制备石墨烯微片增强铝基复合材料；所述石墨烯微片增强铝基复合材料的厚度为产品厚度2～2.5倍；
四、进行累积复合轧制变形处理
①、将步骤三中得到的石墨烯微片增强铝基复合材料轧制至产品厚度，并进行表面抛光和清洗，得到复合材料板材；所述轧制时的温度为350℃～500℃；
②、取与复合材料板材相同尺寸、且材质与步骤一中铝金属粉末相同的铝合金板材，并进行表面抛光和清洗；
③、将复合材料板材和铝合金板材叠放，进行复合轧制，得到复合轧制板材；将所得复合轧制板材表面进行抛光和清洗；
④、将复合轧制板材沿垂直于轧制方向进行切割，得到尺寸相同的两块板材，再将两块板材叠放，叠放时其中一块板材的具有复合材料一面与另一块板材的具有铝合金一面接触，叠放后进行轧制；
⑤、重复步骤④操作6～10次，得到累积复合轧制板材；
五、对步骤四所得累积复合轧制板材进行热处理，即完成。
2.根据权利要求1所述的高强韧石墨烯增强铝基复合材料制备方法，其特征在于：步骤一所述石墨烯微片平均片径为2μm～5μm，平均厚度为5～10nm；所述铝金属粉末的平均粒径为10～20μm。
3.根据权利要求1所述的高强韧石墨烯增强铝基复合材料制备方法，其特征在于：步骤一所述铝金属粉末的材质为铝合金；所述铝合金为Al-Si-Cu-Mg合金、Al-Si-Mg-Be合金、Al-Mg合金、Al-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mn-Mg合金、Al-Mn-Si-Cu合金中的一种；所述Al-Si-Cu-Mg合金中Si为4.5～6.5％，Cu为1.6～2.2％，Mg为0.45～0.65％；Al-Mg合金中Mg为3.5～5％；Al-Cu-Mg合金中Cu为0.5～5.8％，Mg为0.3～3.5％；Al-Cu-Mn-Mg合金中Cu为3.8～4...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵溥真，谢伟，梅勇，张强，杨文澍，武高辉，姜龙涛，陈国钦，康鹏超，修子扬，乔菁，周畅，芶华松，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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