一种三维结构纳米碳材料增强镍基复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三维结构纳米碳材料增强镍基复合材料的制备方法，该方法包括：一、三维结构GO‑多氨基化合物‑CNTs纳米碳材料的合成；二、三维结构纳米材料GO‑CNTs/Ni颗粒的制备；三、三维结构GO‑CNTs/Ni的还原；四、三维结构纳米碳材料增强镍基复合材料的制备。本发明专利技术利用氨基和醚基之间的开环反应使得氧化石墨烯GO与碳纳米管CNTs通过化学键连接构成混合的三维结构GO‑多氨基化合物‑CNTs纳米碳材料，有效抑制了氧化石墨烯的团聚，同时起到拉拔桥接作用，解决了石墨烯和碳纳米管在镍基体中分散不均匀的问题，大大改善了石墨烯与碳纳米管对镍基体的协同强化效果，解决了金属基复合材料强韧失配问题。

【技术实现步骤摘要】
一种三维结构纳米碳材料增强镍基复合材料的制备方法
本专利技术属于金属基复合材料
，具体涉及一种三维结构纳米碳材料增强镍基复合材料的制备方法。
技术介绍
为支撑我国经济的高速发展，研发新一代材料迫在眉睫。镍基复合材料在航空航天领域有广泛的应用，包括航空发动机、固体火箭发动机等各种高温部件主要以镍基高温合金为主。近年来，镍基复合材料也广泛被研发和使用，逐渐代替在航空业上镍基高温合金的部分位置。因此研发耐高温、比模量更小、强度更高、耐热能力更好、更稳定可靠的镍基复合材料迫在眉睫。将高性能石墨烯、碳纳米管及其衍生物等增强体加入到金属基体中，作为增强相承担金属基体传递的载荷，从而降低了金属基体本身所承受的载荷，因此纳米碳材料增强金属基复合材料具有良好的力学、导热导电、耐磨损等性能，在强化金属基复合材料领域引起了广泛的研究兴趣。金属基复合材料作为先进复合材料的重要分支，支撑着我国高新技术产业、国防工业的跨越式发展，发展前景广阔。然而目前国际上关于石墨烯增强镍基复合材料的报道仍然较少，只有少数人研究利用石墨烯与镍复合在电容器和吸波材料方面的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维结构纳米碳材料增强镍基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤一、三维结构GO-多氨基化合物-CNTs纳米碳材料的合成/n步骤101、将氧化石墨烯通过超声分散在由DMF和水混合而成的混合溶液中，然后加入过量的多氨基化合物，在加热搅拌条件下，使得多氨基化合物中的氨基与氧化石墨烯表面的醚基之间发生开环反应，再依次经过滤和洗涤，得到预处理后的氧化石墨烯GO-多氨基化合物；/n步骤102、将碳纳米管通过超声分散在硝酸溶液中，然后在加热搅拌条件下进行初次官能团化，依次经过滤和洗涤后，再超声分散在双氧水溶液中，并在加热搅拌条件下进行二次官能团化，再依次经过滤和洗涤，得到预处...

【技术特征摘要】
1.一种三维结构纳米碳材料增强镍基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、三维结构GO-多氨基化合物-CNTs纳米碳材料的合成
步骤101、将氧化石墨烯通过超声分散在由DMF和水混合而成的混合溶液中，然后加入过量的多氨基化合物，在加热搅拌条件下，使得多氨基化合物中的氨基与氧化石墨烯表面的醚基之间发生开环反应，再依次经过滤和洗涤，得到预处理后的氧化石墨烯GO-多氨基化合物；
步骤102、将碳纳米管通过超声分散在硝酸溶液中，然后在加热搅拌条件下进行初次官能团化，依次经过滤和洗涤后，再超声分散在双氧水溶液中，并在加热搅拌条件下进行二次官能团化，再依次经过滤和洗涤，得到预处理后的碳纳米管f-CNTs；
步骤103、将步骤101中得到的预处理后的氧化石墨烯GO-多氨基化合物和步骤102中经预处理后的碳纳米管f-CNTs分别通过超声分散在由DMF和水混合而成的混合溶液中，然后在加热搅拌条件下进行开环反应，再依次经过滤、洗涤和冷冻干燥，得到三维结构GO-多氨基化合物-CNTs纳米碳材料；
步骤二、三维结构纳米材料GO-CNTs/Ni颗粒的制备：将步骤一中制备的三维结构GO-多氨基化合物-CNTs纳米碳材料分散在NiCl2的氨水溶液中，然后在搅拌条件下逐滴加入水合肼溶液进行反应，直至反应溶液体系由深蓝色逐渐变为天青色，再逐滴滴加氢氧化钠溶液，直至反应溶液体系由天青色逐渐变为黑色，待氢氧化钠溶液滴加完毕后进行搅拌，再依次经过滤和洗涤，得到三维结构纳米材料GO-CNTs/Ni颗粒；
步骤三、三维结构RGO-CNTs/Ni的还原：将步骤二中制备的三维结构纳米材料GO-CNTs/Ni颗粒平铺放入三氧化二铝方舟中，然后置于管式炉中进行还原，得到RGO-CNTs/Ni；
步骤四、三维结构纳米碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑峰，黎栋栋，刘璐，潘晓龙，张于胜，董龙龙，李珍宝，
申请(专利权)人：西安稀有金属材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61