【技术实现步骤摘要】
一种双模结构石墨烯增强铝基复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种铝基复合材料的制备方法。
技术介绍
石墨烯的出现给各领域的发展带来了革命性的进步。其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，其抗拉强度和弹性模量分别达到125GPa和1.1TPa，被认为是铝基复合材料的理想增强体。然而，目前石墨烯多用于功能材料和器件的研究。相比之下，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。石墨烯应用在金属基复合材料尤其是制备石墨烯增强铝基复合材料中的研究起步较晚，但发展较快，已经取得了一些不错的结果，不过仍存在着两个突出的问题，一个是石墨烯团聚问题，另一个是制备的石墨烯增强铝基复合材料的强度-韧性倒置的问题，主要体现为：材料强度增加的同时韧性会降低；石墨烯比表面积巨大，非常容易团聚，如何使石墨烯均匀分散于铝基体中，是石墨烯/铝复合材料制备的一个难点。目前，主要通过气相吸附分散、液相吸附分散以及固相球磨分散等方式进行分散。关于这一部分的相关研究已经取得了大量的研究成果，但...
【技术保护点】
1.一种双模结构石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：双模结构石墨烯增强铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行：/n一、称料/n按质量分数称取1.2～1.8％的氧化石墨烯和98.2～98.8％铝金属粉末作为原料；/n二、三维石墨烯的制备与分散/n将步骤一称取的氧化石墨烯加入到蒸馏水进行超声分散，得到氧化石墨烯分散液；在磁力搅拌条件下向氧化石墨烯分散液中加入抗坏血酸溶液，得到氧化石墨烯胶体，将氧化石墨烯胶体进行真空冻干，得到三维石墨烯骨架；将三维石墨烯骨架和步骤一称取的铝金属粉末混合后进行球磨，得到混合粉末；/n三、双模结构石墨烯增强铝基复合材料铸锭的制备/n将步骤二所...
【技术特征摘要】
1.一种双模结构石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：双模结构石墨烯增强铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行：
一、称料
按质量分数称取1.2～1.8％的氧化石墨烯和98.2～98.8％铝金属粉末作为原料；
二、三维石墨烯的制备与分散
将步骤一称取的氧化石墨烯加入到蒸馏水进行超声分散，得到氧化石墨烯分散液；在磁力搅拌条件下向氧化石墨烯分散液中加入抗坏血酸溶液，得到氧化石墨烯胶体，将氧化石墨烯胶体进行真空冻干，得到三维石墨烯骨架；将三维石墨烯骨架和步骤一称取的铝金属粉末混合后进行球磨，得到混合粉末；
三、双模结构石墨烯增强铝基复合材料铸锭的制备
将步骤二所得的混合粉末装入模具中进行冷压处理，得到复合材料预制体，然后采用压力浸渗工艺进行制备双模结构石墨烯增强铝基复合材料铸锭；
四、将步骤三中得到的双模结构石墨烯增强铝基复合材料铸锭进行热变形处理；
五、将步骤四中得到的铸锭进行热处理，即完成。
2.根据权利要求1所述的双模结构石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述氧化石墨烯的平均片径为2μm～5μm，平均厚度为5～10nm；步骤一所述铝金属粉末的平均粒径为10～30μm。
3.根据权利要求1所述的双模结构石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述铝金属粉末的材质为Al-Mg-Si合金、Al-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mn-Mg合金、Al-Mn-Si-Cu合金、Al-Si-Mg-Be合金中的一种；所述Al-Mg-Si合金中Mg为0.45～4.8％，Si为4.5～6.5％，Cu为0.6～0.8％；Al-Cu-Mg合金中Cu为1.5～4.5％，Mg为0.3～3.8％；Al-Cu-Mn-Mg合金中Cu为3.8～4.9％，Mn为0.3～9％，Mg为1.5～1.8％；Al-Mn-Si-Cu合金中Mn为4.2～5.6％，Cu为0.6～0.8％，Fe为0.1～1.0％,Si为7.0～12％,Ti为0.1～1.0％；Al-Si-Mg-Be合金中Si为4.5～8.0％，Mg为0.4～1.5％，Ti为0.15～0.25％，Be为0.15～0.25％。
4.根据权利要求1所述的双模结构石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵溥真，梅勇，刘晋铭，尹青，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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