一种各向同性的铝碳复合材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提出了一种各向同性的铝碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：原料净化；球磨纳米化处理：将净化后的镀铜石墨、片状石墨、铝粉、添加剂进行球磨处理；压块：将球磨后所得混合物压成复合材料块体；熔炼：熔化铝锭成铝液，压入复合材料块体，浇铸成锭，即得各向同性的铝碳复合材料。还提供了上述方法制备的各向同性的铝碳复合材料及其应用。本发明专利技术经镀铜碳材的纳米化处理，增强铝和碳间相互作用，促进纳米碳材在铝材中的分散，提高纳米碳材载流子浓度，实现铝碳复合材料导电和力学性能提升；本发明专利技术所制备的铝碳复合材料的力学性能和导电性能均为各向同性，所开发工艺可适用于大量生产加工。产加工。

【技术实现步骤摘要】
一种各向同性的铝碳复合材料、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及导体材料
，特别涉及一种各向同性的铝碳复合材料、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]铜导电性能优异、力学性能较好，是重要的导体材料。因其价格昂贵、资源稀缺，用易得、价低的铝代替铜是重要发展方向。铝的导电性能和力学性能与铜相比都有较大差距，因此，提高铝的性能是实现以铝代铜的关键。
[0003]近年来，微合金化是提升铝导体材料性能的主要技术路线之一，但铝合金导电性改善较小，主要原因是微合金化的方法在改善铝导体材料力学性能的同时，由于改变了铝导体材料的晶格结构，因而阻碍了电子在铝合金基体中的运动，降低了导电性。而且微合金化铝导体服役时间延长，不可避免形成中间化合物的长大，导致导电性能恶化。
[0004]复合技术的迅速发展使得铝导体材料在性能方面有了重大提升。根据文献记载，利用碳纳米管、石墨烯等纳米碳材料的优异导电性和纳米材料在铝基体中的弥散强化作用，在铝基体中掺入碳纳米管、石墨烯等纳米碳材料实现铝导体材料性能的提升。复合后铝材力学性能有显著提升，但导电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种各向同性的铝碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：原料净化：将镀铜石墨放进高温箱体，通入惰性气体，进行第一次高温处理；换入还原性气体，进行第二次高温处理；将片状石墨进行与所述镀铜石墨相同的处理；球磨纳米化处理：将净化后的镀铜石墨和片状石墨、铝粉、添加剂进行球磨处理，球磨罐内为惰性气体，得复合材料球磨混合物；压块：将所述复合材料球磨混合物压成复合材料块体；熔炼：在熔炼炉中通入保护性气体，熔化铝锭成铝液，将复合材料块体压入所得铝液底部，搅拌分散，浇铸成型，即得各向同性的铝碳复合材料。2.如权利要求1所述的一种各向同性的铝碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述镀铜石墨粒径为200～300目，镀铜石墨中铜含量为20％～50％。3.如权利要求1所述的一种各向同性的铝碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述片状石墨粒径为200～300目。4.如权利要求1所述的一种各向同性的铝碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述铝粉粒径30～50μm，杂质含量小于0.3％。5.如权利要求1所述的一种各向同性的铝碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述添加剂为硬脂酸或油酸。6.如权利要求1所述的一种各向同性的铝碳复合材料的制备方法，其特征在于，在所述原料净化步骤中，第一次高温处理温度为300～500℃；第二次高温处理温度为580～600℃。7.如权利要求1所述的一种各向同性的铝碳复合材料的制备方法，其特征在于，在所述原料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓明，李辛庚，樊志彬，闫风洁，高智悦，宗立君，米春旭，李文静，吴亚平，张振岳，王蝶，朱耿增，姚硕，王倩，王维娜，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：