[发明专利]通过氢化钛来制备石墨烯增强钛基纳米复合材料的方法

权利要求书

1.一种通过氢化钛来制备石墨烯增强钛基纳米复合材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)混粉：将氢化钛粉末与石墨烯粉末按一定的比例共同放置于球磨罐中进行球磨混料，混合均匀得到复合粉体；

(2)压坯：将步骤(1)中的复合粉体通过冷等静压处理压制成预制体；

(3)脱氢：将步骤(2)中的预制体放入到真空炉中进行加热脱氢，脱氢过程中持续抽真空，脱氢结束后，随炉自然冷却至室温，得到坯料；

(4)烧结：采用放电等离子烧结(SPS)的技术对脱氢后的坯料进行烧结，得到成品石墨烯增强钛基纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的通过氢化钛来制备石墨烯增强钛基纳米复合材料的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的球磨罐中磨球的质量至少为所述复合粉体质量的5倍，球磨时间为2h，转速为120rpm～250rpm，球磨混料时的温度在50℃以下。

3.根据权利要求1所述的通过氢化钛来制备石墨烯增强钛基纳米复合材料的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的复合粉体中石墨烯粉末所占的质量比例在15％以下，所述的氢化钛粉末的直径在40纳米-70微米之间。

4.根据权利要求3所述的通过氢化钛来制备石墨烯增强钛基纳米复合材料的方法，其特征在于：所述复合粉体中石墨烯粉末所占的质量比例为5％，所述氢化钛粉末的直径为2微米。

5.根据权利要求1所述的通过氢化钛来制备石墨烯增强钛基纳米复合材料的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的冷等静压机以30MPa/min升压至360MPa，所述复合粉体在360MPa下压制5min，随后以20MPa/min降压至240MPa，所述复合粉体再在240MPa下压制2min，最后以20MPa/min降压至常压状态。

6.根据权利要求1所述的通过氢化钛来制备石墨烯增强钛基纳米复合材料的方法，其特征在于：步骤(3)中所述的加热脱氢步骤如下：

步骤(3.1)：真空炉抽真空至5x10^-3Pa；

步骤(3.2)：以5℃/min升温至250℃，在250℃下维持10min；

步骤(3.3)：以5℃/min升温至650℃，在650℃下维持1h；

步骤(3.4)：自然冷却至室温。

7.根据权利要求1所述的通过氢化钛来制备石墨烯增强钛基纳米复合材料的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的放电等离子烧结的升温速率为50℃/min，外加轴向压力为50MPa，烧结温度为875℃，所述坯料在烧结温度下保温5min，然后快速冷却至室温。