一种制备高性能石墨烯增强铝基复合材料的方法

摘要

本发明一种石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，包括一个制备氧化石墨烯的步骤；一个对铝粉进行表面改性的步骤，制备出片状的铝粉；一个制备石墨烯/氢氧化铝/铝多层包覆结构粉体的步骤；将石墨烯和铝粉混合后加入到酒精溶液中，然后进行超声处理0.1~1 h，温度在30~50℃，制备出石墨烯/氢氧化铝/铝多层包覆结构粉体；将制备好的石墨烯/氢氧化铝/铝多层包覆结构粉体放入一个热压烧结模具中，加载100~200MPa的压强，氩气或者氮气保护，热压烧结获得高性能石墨烯增强铝基复合材料。本发明有效的避免了石墨烯的团聚以及石墨烯与铝发生的界面反应，通过本发明制备的石墨烯增强铝基复合材料，显微硬度提高了30%以上。

主权项

一种制备高性能石墨烯增强铝基复合材料的方法，其特征在于包括如下步骤：1）一个制备氧化石墨烯的步骤；2）一个对铝粉进行表面改性的步骤，对铝粉进行球磨，先低速150~200 rpm 球磨0.5~1 h，随后高速350~400 rpm球磨2~4 h，制备出片状的铝粉，片状铝粉的厚度小于2 μm；3）一个制备石墨烯/氢氧化铝/铝多层包覆结构粉体的步骤；称取石墨烯和铝粉，所述的石墨烯和铝粉的质量比为0.3~1.5：99.7~99，然后将石墨烯和铝粉混合后溶于酒精溶液中获得混合溶液，石墨烯和铝粉的质量与酒精溶液的质量体积比为50g：200ml，在酒精溶液中，水和酒精的体积比在1:4~4:1之间，然后进行超声处理0.1~1 h，温度在30~50℃，随后清洗干燥，制备出石墨烯/氢氧化铝/铝多层包覆结构粉体；4）一个对石墨烯/氢氧化铝/铝多层包覆结构粉体进行热压烧结的步骤，将制备好的石墨烯/氢氧化铝/铝多层包覆结构粉体放入一个热压烧结模具中，加载100~200MPa的压强，在氩气或者氮气保护下进行热压烧结，热压烧结的过程分两步进行，第一步处理处理温度在190~210℃，保温时间在30 min；第二步处理温度在580℃，热压烧结2~3 h，压强为100~200 MPa之间，冷却后获得高性能石墨烯增强铝基复合材料。