一种石墨烯增强镍基复合材料的制备方法

摘要

一种石墨烯增强镍基复合材料的制备方法，本发明涉及复合材料的制备方法。本发明要解决传统粉末冶金法和电火花烧结工艺制备石墨烯增强镍基复合材料中石墨烯分散性差的问题。本发明的方法：首先将泡沫镍进行超声清洗处理，然后采用化学气相沉积法在清洗好的泡沫镍表面沉积石墨烯得到石墨烯/泡沫镍复合材料，最后将镍颗粒与制备好的石墨烯/泡沫镍复合材料进行放电等离子烧结成型处理，得到石墨烯增强镍基复合材料。本发明用于石墨烯增强镍基复合材料的制备。

主权项

一种石墨烯增强镍基复合材料的制备方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：一、将泡沫镍依次置于去离子水、无水乙醇及丙酮中超声预处理，得到预处理后的泡沫镍；二、将预处理后的泡沫镍置于化学气相沉积装置中，抽真空后，以气体流量为60sccm～120sccm通入氢气与氩气的混合气体，调节化学气相沉积装置中压强为10⁵Pa；所述的氢气与氩气的混合气体中氢气的体积百分数为17％；三、在压强为10⁵Pa下，以升温速度为10℃/min～15℃/min将温度升温至750℃～850℃，在压强为10⁵Pa及温度为750℃～850℃的条件下，保温15min～30min，再以升温速度为5℃/min～10℃/min将温度由750℃～850℃升温至900℃～1050℃，升温后以气体流量为2sccm～20sccm通入CH₄气体，在压强为10⁵Pa及温度为900℃～1050℃的条件下，沉积5min～20min；四、沉积结束后，停止通入甲烷，将氢气与氩气的混合气体的气体流量由60sccm～120sccm调节至20sccm～120sccm，以降温速度为80℃/min～100℃/min将温度降至室温，然后停止通入氢气与氩气的混合气体，得到石墨烯/泡沫镍复合材料；所述的氢气与氩气的混合气体中氢气的体积百分数为17％；五、将粒径为50μm～60μm的镍颗粒与石墨烯/泡沫镍复合材料放入石墨模具中，然后置于放电等离子烧结装置中，在升温速率为40℃/min～60℃/min的条件下，将温度升温至工作温度1200℃～1250℃，然后在压强为35MPa～65MPa、通电流时间为30ms～35ms、断电流时间为5ms～10ms及工作温度为1200℃～1250℃的条件下进行放电等离子烧结1min～3min；所述的粒径为50μm～60μm的镍颗粒与石墨烯/泡沫镍复合材料的质量比为(2～3):1；六、关闭放电等离子烧结装置，采用水冷降温，取出块状复合材料，即得到石墨烯增强镍基复合材料。