[发明专利]一种核壳型金属石墨复合粉末材料及其制备方法

权利要求书

1.一种核壳型金属石墨复合粉末材料，其为金属包覆的石墨粉末，其特征在于，将经过预处理的石墨颗粒分散到配置好的铵溶液中，选择要包覆的金属盐，溶解在铵溶液中，在一定压力的还原气氛、一定温度下，持续地从上述溶液中还原出金属，并沉积在石墨颗粒表面，形成紧凑的包覆层，并可以根据需求精确控制核心颗粒表面金属包覆层的厚度和密度。

2.根据权利要求1所述的核壳型金属石墨复合粉末材料，其特征在于，所述复合材料采用片状石墨或者球形石墨作为核心颗粒；对于片状石墨，在包覆前需进行整形处理。

3.根据权利要求1所述的核壳型金属石墨复合粉末材料，其特征在于，所述复合材料粒度区间在1～200μm。

4.根据权利要求1所述的核壳型金属石墨复合粉末材料，其特征在于，所述金属为可以在高温和高压下能够从铵溶液中还原出来的金属，包括金、铂、银、铜、锡、镍、钴等IB、IIB、VIII族的金属元素。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的核壳型金属石墨复合粉末材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配置铵溶液；

(2)将经过表面处理的石墨粉末、铵溶液、金属盐、催化剂等按照一定的比例制备成悬浮液；

(3)将配制好的溶液注入高压反应釜中，通过机械搅拌使得核心颗粒始终悬浮在溶液中；

(4)在一定温度和压力下与还原气氛下进行反应，直到铵溶液中的金属盐组分反应完全，所需要的金属组分全部沉积在核心颗粒表面。

(5)反应结束后通过过滤将粉末与溶液分开，然后洗涤和干燥，获得所需的复合粉末。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤所述的表面处理为：

(1)对石墨粉末表面进行整形、筛分、清洗、抽滤、干燥；

(2)将清洗后的石墨粉末放入到活化剂的稀溶液中搅拌均匀，一定时间后过滤、洗涤、干燥。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述活化剂选自Fe²⁺、Mn²⁺、Cr²⁺的亚磷酸氢盐、亚硫酸氢盐、亚磷酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫化物化合物以及联氨、甲醛中的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为蒽醌或者类蒽醌。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的铵溶液是由水、氨水和硫酸铵组成；步骤(4)所述的高温为100～200℃；步骤(4)所述的还原气氛为氢气，压力为1～10MPa。

10.根据权利要求1-4任一权利要求所述的核壳型金属石墨复合粉末材料在粉末冶金或表面工程的用途，在粉末冶金中用于制备工具尖端、拉丝模具等需要耐高温、自润滑、抗腐蚀的部件，在表面工程中用于采用热喷涂、激光熔覆等工艺在机械部件表面制备需要耐高温、自润滑、抗腐蚀或封严涂层。