一种石墨烯改性的硅铝复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯改性的硅铝复合材料及其制备方法，复合材料包括以下按质量百分比计的组分：0.5％～2％石墨烯、10％～18％硅、80％～89.5％铝基体，其中铝基体的成分及质量百分比为：Cu 4％‑5％、Mg 0.5％‑1.0％、Si 4％‑7％、余量为Al。本发明专利技术巧妙的将石墨烯引入铝硅合金，且通过改进的粉末冶金法实现了与传统铸造方法生产的铝硅合金类似的石墨烯改性硅增强铝复合材料，且具备了优异的导热性、耐磨性和力学性能，相比于高含量铝硅合金的传统铸造法，该方法制备工艺更加简单，工艺更稳定，材料性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯改性的硅铝复合材料及其制备方法
本专利技术涉及铝基复合材料设计及制备
，具体涉及一种石墨烯改性的硅铝复合材料及其制备方法。
技术介绍
在汽车制造领域，对汽车发动机提出了更高速度、更高功率的迫切需求，而发动机活塞的传统选择材料为铝硅合金，其中Si含量越高，该材料的耐磨性和耐高温性能越优异，而随着带来的问题是制备工艺更加复杂，甚至Si含量更高时，传统铸造工艺甚至无法实现大批量生产，如高品质A390合金是高级汽车发动机活塞的优选材料，但是国内目前并不具备大规模生产能力。随着Si含量增加，合金中初晶硅和共晶硅的尺寸与形态控制是实现材料成功制备与否的关键。众所周知，当过共晶铝硅合金中的初晶硅平均尺寸保持在40μm以下，共晶硅平均尺寸12μm以下，且共晶硅形态为近球形时，过共晶铝硅合金才能具备优异的力学、耐磨以及良好的尺寸稳定性等优异的综合性能。以及铸造过程中温度场的控制技术。因此，先进的初晶硅及共晶硅成分和形态的控制技术就是决定高硅铝合金传统熔炼水平问题。
技术实现思路
针对上述已有高硅铝合金技术存在的不足，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯改性的硅铝复合材料，其特征在于，所述复合材料包括以下按质量百分比计的组分：0.5％～2％石墨烯、10％～18％硅、80％～89.5％铝基体。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯改性的硅铝复合材料，其特征在于，所述复合材料包括以下按质量百分比计的组分：0.5％～2％石墨烯、10％～18％硅、80％～89.5％铝基体。


2.根据权利要求1所述的石墨烯改性的硅铝复合材料，其特征在于，所述复合材料包括以下按质量百分比计的组分：0.8％～1.6％石墨烯、12％～16％硅、82.4％～87.2％铝基体。


3.根据权利要求1所述的石墨烯改性的硅铝复合材料，其特征在于，所述复合材料包括以下按质量百分比计的组分：0.9％～1.2％石墨烯、13％～15％硅、83.8％～86.1％铝基体。


4.根据权利要求1-3任一项所述的石墨烯改性的硅铝复合材料，其特征在于，所述石墨烯的层数为10-25层，所述石墨烯的平均直径为100nm-1μm；所述硅为纯硅颗粒，纯硅颗粒的平均直径为30μm-60μm；所述铝基体为铝合金粉末，铝合金粉末的直径分布为1μm-50μm，所述铝基体的成分及质量百分比为：Cu4％-5％、Mg0.5％-1.0％、Si4％-7％、余量为Al。


5.一种基于权利要求1所述的石墨烯改性的硅铝复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)使用V型混料机将硅颗粒和铝基体的粉末混合均匀得到第一混合粉末，将第一混合粉末和石墨烯加入至酒精溶液中搅拌均匀后置于自然通风处晾干，得到第二混合粉末；V型混料机的气氛...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄铁明，冯永平，池海涛，张建雷，刘金霞，
申请(专利权)人：福建祥鑫股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35