用于金属基复合材料的单原子材料、制备方法及利用其制备的金属基复合材料技术

本申请涉及金属添加剂技术领域，尤其是用于金属基复合材料的单原子材料、制备方法及利用其制备的金属基复合材料。用于金属基复合材料的单原子材料是由载体和界面改性原子组成；载体为石墨烯和/或碳纳米管和/或纳米炭黑；界面改性原子为金属元素；金属为Li、Mg、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Mo、W、Zr、Ce的至少一种。本申请中的单原子材料通过石墨烯和/或碳纳米管和/或纳米炭黑负载单原子级的界面改性原子与金属基体在原子级界面上发生有效化学键复合，根本性解决石墨烯/碳纳米管/纳米炭黑等碳材料与金属基体产生的界面问题，所得复合材料具有更好的力学、导热、导电、耐磨等综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及金属基复合材料添加剂，尤其是涉及用于金属基复合材料的单原子材料、制备方法及利用其制备的金属基复合材料。

技术介绍

1、金属基复合材料是以高性能的金属或合金为基体，同时加入增强材料优化制备而成的复合金属材料，常见的金属基复合材料有铝基、镁基、锌基、铜基、钛基、镍基等。通过增强材料的复合作用使得金属材料具有更好的力学、导热、导电、耐磨等性能特点，因而被广泛应用于制造各种航空航天、汽车家电、电子封装、高压输电和陆地运输等高端应用领域。

2、石墨烯、碳纳米管和纳米炭黑等先进的纳米级碳材料因其具有高导电性、高导热率、高强度以及高比表面积等优异的性能，从而成为金属基复合材料的理想增强材料。相关研究表明,在金属基体中加入石墨烯可以显著提高其强度和硬度,并保持金属基体的高延展性,所得到的石墨烯增强金属基复合材料的电导率、热导率等性能也显著提高。

3、以石墨烯为例，目前石墨烯在金属材料中的分散问题和界面问题是限制石墨烯增强金属基复合材料发展的两大难题。对于分散性问题而言，目前已经通过粉末冶金的工艺来改善石墨烯在金属基体的分散性，技术问题已经本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于金属基复合材料的单原子材料，其特征在于：主要是由载体和界面改性原子组成；所述载体为石墨烯和/或碳纳米管和/或纳米炭黑；所述界面改性原子为金属和元素；所述金属为Li、、Mg、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Mo、W、Zr、Ce的一种或者多种；所述界面改性原子以单原子形式锚定在所述载体上。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属基复合材料的单原子材料，其特征在于：所述载体和所述界面改性原子的质量比为100：（5-30）。

3.权利要求1-2中任一项所述的一种用于金属基复合材料的单原子材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S...

【技术特征摘要】

1.一种用于金属基复合材料的单原子材料，其特征在于：主要是由载体和界面改性原子组成；所述载体为石墨烯和/或碳纳米管和/或纳米炭黑；所述界面改性原子为金属和元素；所述金属为li、、mg、al、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、sn、mo、w、zr、ce的一种或者多种；所述界面改性原子以单原子形式锚定在所述载体上。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属基复合材料的单原子材料，其特征在于：所述载体和所述界面改性原子的质量比为100：（5-30）。

3.权利要求1-2中任一项所述的一种用于金属基复合材料的单原子材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：s1，配置界面改性原子和配体的前驱体溶液：称取界面改性原子盐和配体，将界面改性原子盐和配体置于纯水中超声至完全溶解，后搅拌混合均匀；s2，将载体按照载体和界面改性原子的质量比为100：（5-30）边搅拌边以0.2-2g/min的速度投入s1配制的前驱体溶液中，继续搅拌2-5h混合均匀；s3，搅拌混合均匀完成后，置于70-90℃下旋蒸除去溶剂，置于60-90℃下烘干2-4h得到固体；s4，将s3中得到的固体研磨成粉，对所得的粉末进行高温煅烧，使得载体与界面改性原子化学键连接在一起，冷却后用行星球磨机以50-500rpm转速球磨10-120min制得所需的单原子材料。

4.根据权利要求3所述的一种用于金属基复合材料的单原子材料的制备方法，其特征在于：所述载体为石墨烯、碳纳米管、纳米炭黑中的任意一种或者多种组合。

5.根据权利要求3所述的一种用于金属基复合材料的单原子材料的制备方法，其特征在于：所述的界面改性原子盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵超，王晶，吴宇波，黄红锋，
申请(专利权)人：联科华技术有限公司，
类型：发明
国别省市：