[发明专利]一种Al4C3改性Al基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Al₄C₃改性Al基复合材料的制备方法，所述Al₄C₃改性Al基复合材料由以下重量百分比的原料组成：氧化石墨烯：0.20-0.60%， Al₄C₃：0.06-0.30%，Al：99.1-99.74%；其特征在于：包括以下步骤：

(1)制备氧化石墨烯；

(2)然后将纯铝粉在温度-200～-50℃冷冻2.0～5.0小时；

(3)将冷冻铝粉和氧化石墨烯混合后，利用高能球磨机进行球磨；在球磨过程中，逐量添加Al₄C₃粉末；

球磨过程中，球料比为4.5:1，转速为 310～510rpm，球磨时间为0.2～3.0小时；

(4)将制得的石墨烯包覆铝混合粉末进行压制成型，进行保压；

压制成型过程中，压力为660MPa～980MPa，在此压制压力下保压 0.4～60min后冷压成型；

(5)将冷压成型后的坯料放入具有惰性气体保护的加热设备中进行烧结；

烧结过程中，将冷压成型后的坯料放入具有惰性气体保护的加热设备中进行烧结，烧结温度为 500～650℃，烧结时间为0.8h～6h。

2.根据权利要求 1 所述的Al₄C₃改性Al基复合材料的制备方法，其特征在于：所述复合材料致密度达99.%以上，硬度值为33HV以上。

3.根据权利要求1所述的Al₄C₃改性Al基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）制备氧化石墨烯的过程为：首先将4.0g石墨、6.0g K₂S₂O₈和6.0gP₂O₅分散于30ml浓硫酸中,油酸浴6小时后，将混合液冷却至室温，用2L去离子水稀释，过夜，过滤，产物自然干燥；将预处理得到的石墨加入到300ml 0℃的浓硫酸中，加入35g KMnO₄，冰浴，保持温度低于20℃；溶解充分后，将混合液在35℃条件下反应4小时，然后采用1L去离子水稀释，再加入1L去离子水，将100ml 的30% H₂O₂逐滴加入混合液中，过滤，所得产物采用2L的HCl溶液洗涤；过滤，用2L去离子水洗涤，真空烘箱干燥后得到氧化石墨烯。

4.根据权利要求1所述的Al₄C₃改性Al基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，球磨后，混合粉末的粒度为100-500目。

5.根据权利要求1所述的Al₄C₃改性Al基复合材料的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为Ar气。