一种石墨烯/金属复合板材的制备方法

摘要

本发明是一种石墨烯/金属复合板材的制备方法，该方法首先将单分散的石墨烯溶液与聚乙烯醇溶液均匀混合制备出石墨烯/聚乙烯醇混合浆料，然后通过喷涂的方式将石墨烯/聚乙烯醇混合浆料喷涂到金属板材的上、下表面，之后加热去除涂层中的聚乙烯醇，最后将多块金属板材叠加后采用热轧的方式制备出石墨烯复合板材。本发明通过使用石墨烯/聚乙烯醇混合浆料与金属板材复合，石墨烯的分散性可以得到保证，之后采用热轧的工艺有利于石墨烯均匀的分散到板材基体中，发挥石墨烯的强化效果。本发明能够较好的保留石墨烯和金属材料本征物性的前提下实现了石墨烯与金属板材的分子结合，而且本发明工艺简单，易于实现大批量大尺寸的石墨烯复合板材的制备，降低生产成本，在轻质装甲材料及航空、航天等领域均具有优异的工程应用前景。

主权项

一种石墨烯/金属复合板材的制备方法，其特征在于：该方法的步骤是：⑴将50g的聚乙烯醇加入到450ml蒸馏水中，加热到100℃，采用机械搅拌，配置聚乙烯醇溶液；⑵将25g石墨烯加入到475ml蒸馏水中，利用超声细胞粉碎仪制备出石墨烯溶液，超声细胞粉碎仪的工作时间超过30分钟；⑶将步骤⑴配置的聚乙烯醇溶液与步骤⑵制备出的石墨烯溶液均匀混合，形成石墨烯/聚乙烯醇混合浆料；⑷将金属板材进行表面活化处理后，采用喷涂的方式将石墨烯/聚乙烯醇混合浆料涂覆到金属板材的上、下表面，涂层的厚度大于100μm；⑸采用真空烧结的方式或者在氩气的保护气氛下去除金属板材表面涂层中的聚乙烯醇，真空烧结的温度为500℃，得到石墨烯金属板材；⑹将不少于两块的石墨烯金属板材上、下面互相贴合叠加在一起后，采用热等静压的方式使金属板材粘结到一起；⑺对步骤⑹得到的多层粘结在一起的石墨烯金属板材进行热轧，制备出石墨烯复合金属板材。