[发明专利]一种铸造石墨烯/铝合金复合材料的制备方法及铸造石墨烯/铝合金复合材料有效
| 申请号： | 201710582278.8 | 申请日： | 2017-07-17 |
| 公开（公告）号： | CN107502772B | 公开（公告）日： | 2019-06-07 |
| 发明（设计）人： | 廖威 | 申请（专利权）人： | 无锡吉仓纳米材料科技有限公司 |
| 主分类号： | C22C1/10 | 分类号： | C22C1/10;C22C21/00 |
| 代理公司： | 上海天翔知识产权代理有限公司 31224 | 代理人： | 吕伴 |
| 地址： | 214174 江苏省无锡市惠山经济开发*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 石墨烯 铝合金复合材料 铸造 制备 耐热性 硼酸 界面润湿性 金属化步骤 耐磨性 不良现象 复合材料 复合处理 铝合金基 有效解决 综合性能 不均匀 包覆 上浮 团聚 金属 | ||
1.铸造石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)石墨烯金属化步骤
在石墨烯表面形成金属镀层得到金属化的石墨烯；
(2)钛复合处理步骤
在步骤(1)制备的金属化的石墨烯上复合金属钛，得到含钛的金属复合石墨烯块；
(3)硼酸包覆步骤
在步骤(2)制备的金属复合石墨烯块表面包覆硼酸，得到硼酸包覆处理后的金属复合石墨烯块；
(4)制备铸造石墨烯/铝合金复合材料步骤
将步骤(3)得到的硼酸包覆处理后的金属复合石墨烯块压入真空气氛熔炼炉内的铝熔液中，搅拌均匀后，在高温下静置一段时间后浇注成铸造石墨烯/铝合金复合材料；
所述步骤(1)具体是:运用冰醋酸、待镀金属硫酸盐或待镀金属氯化物、还原剂在滚桶中进行化学镀或者电镀反应得到金属化的石墨烯，其中，所述待镀金属硫酸盐为硫酸镍或硫酸铜，所述待镀金属氯化物为氯化镍或氯化亚铜；
所述步骤(2)具体是:将金属化的石墨烯与325目脱氢钛粉按照1比0.025至1比0.05质量比经混料机混合3h后，在2MPa下压制成含钛的金属复合石墨烯块；
所述步骤(3)中，所述含钛的金属复合石墨烯块表面包覆硼酸的质量分数为1.0-1.5％；
所述步骤(4)中，其浇注方法是：搅拌过程中进行真空吹氩除气处理，真空吹氩除气处理的真空度为0.03MPa，时间为15-30min,静置5-15min，准备浇铸。
2.如权利要求1所述的铸造石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，金属镀层厚度为0.01-10μm。
3.如权利要求1所述的铸造石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，金属镀层厚度为0.1-3μm。
4.如权利要求1所述的铸造石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，金属镀层厚度为1μm。
5.如权利要求1所述的铸造石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述金属化的石墨烯中的镀层金属与石墨烯各占一半质量。
6.如权利要求1所述的铸造石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，经硼酸包覆处理后的金属复合石墨烯块压入质量为铝熔液质量的1-10％。
7.如权利要求1所述的铸造石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述在高温下静置一段时间是指：在700-720℃下静置5-15分钟。
8.如权利要求1所述的铸造石墨烯/铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，浇注速度为100-500mm/min。
9.一种铸造石墨烯/铝合金复合材料，其特征在于，由如权利要求1至8任一项权利要求所述的铸造石墨烯/铝合金复合材料的制备方法制备而成，该铸造石墨烯/铝合金复合材料的抗拉强度为30-40千克每平方毫米，硬度为60HB，平均摩擦系数为0.166，磨损率为1.89％。
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