[发明专利]一种石墨烯及碳纳米管增强铝基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯及碳纳米管增强铝基复合材料，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：复合镀铜镍石墨烯 0.1~5.0%、复合镀铜镍碳纳米管 0.1~5.0%、镁粉 5%，余量为铝粉；所述复合镀铜镍石墨烯和复合镀铜镍碳纳米管的制备方法为：先将石墨烯和碳纳米管分别依次进行活化处理和敏化处理，将所得石墨烯或碳纳米管加入化学镀铜溶液，一定温度下搅拌镀铜溶液进行化学镀铜得到镀铜石墨烯或镀铜碳纳米管；将所得镀铜石墨烯或镀铜碳纳米管加入化学镀镍溶液中，一定温度下搅拌镀镍溶液进行化学镀镍得到复合镀铜镍石墨烯或复合镀铜镍碳纳米管；

所述石墨烯及碳纳米管增强铝基复合材料的具体制备方法步骤如下：

步骤一、制备复合镀铜镍石墨烯和复合镀铜镍碳纳米管：

先将石墨烯和碳纳米管分别依次进行活化处理和敏化处理，将所得石墨烯或碳纳米管加入化学镀铜溶液，所述化学镀铜溶液以5g五水硫酸铜和7g氢氧化钠为溶质，以1L无水乙醇为溶剂配制而成，所述石墨烯或碳纳米管加入化学镀铜溶液的添加量为0.1~4wt%；60℃下搅拌镀铜溶液100min进行化学镀铜得到镀铜石墨烯或镀铜碳纳米管；将所得镀铜石墨烯或镀铜碳纳米管加入化学镀镍溶液中，所述化学镀镍溶液以25g硫酸镍和15g次亚磷酸钠为溶质，以1L无水乙醇为溶剂配制而成，所述镀铜石墨烯或镀铜碳纳米管加入化学镀镍溶液的添加量为0.1~4wt%；60℃下搅拌镀镍溶液100min进行化学镀镍得到复合镀铜镍石墨烯或复合镀铜镍碳纳米管；

步骤二、配制复合粉体：

将步骤一制备的复合镀铜镍石墨烯、复合镀铜镍碳纳米管与镁粉、铝粉按一定质量百分含量配制混合粉体，按质量比1:10将所得混合粉体与无水乙醇混合得到混悬液，在搅拌状态下对混悬液进行超声分散处理，然后将混悬液抽滤烘干得到复合粉体；

步骤三、制备石墨烯及碳纳米管增强铝基复合材料：

将步骤二所得复合粉体倒入模具中冷压成型，所述冷压成型采用液压法，压力为20MPa；然后采用真空热压烧结的方法，按60℃/min加热速率升温，达到设定烧结温度580~650℃、压力为10~30MPa后保压保温烧结1~5h，预定烧结时间结束后停止加热，随炉冷却至室温，得到石墨烯及碳纳米管增强铝基复合材料。

2.根据权利要求1所述一种石墨烯及碳纳米管增强铝基复合材料，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：复合镀铜镍石墨烯 0.5%、复合镀铜镍碳纳米管 0.5%、镁粉 5%，余量为铝粉。

3.一种权利要求1或2所述石墨烯及碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，如下步骤：

步骤一、制备复合镀铜镍石墨烯和复合镀铜镍碳纳米管：

先将石墨烯和碳纳米管分别依次进行活化处理和敏化处理，将所得石墨烯或碳纳米管加入化学镀铜溶液，所述化学镀铜溶液以5g五水硫酸铜和7g氢氧化钠为溶质，以1L无水乙醇为溶剂配制而成，所述石墨烯或碳纳米管加入化学镀铜溶液的添加量为0.1~4wt%；60℃下搅拌镀铜溶液100min进行化学镀铜得到镀铜石墨烯或镀铜碳纳米管；将所得镀铜石墨烯或镀铜碳纳米管加入化学镀镍溶液中，所述化学镀镍溶液以25g硫酸镍和15g次亚磷酸钠为溶质，以1L无水乙醇为溶剂配制而成，所述镀铜石墨烯或镀铜碳纳米管加入化学镀镍溶液的添加量为0.1~4wt%；60℃下搅拌镀镍溶液100min进行化学镀镍得到复合镀铜镍石墨烯或复合镀铜镍碳纳米管；步骤二、配制复合粉体：

将步骤一制备的复合镀铜镍石墨烯、复合镀铜镍碳纳米管与镁粉、铝粉按一定质量百分含量配制混合粉体，按质量比1:10将所得混合粉体与无水乙醇混合得到混悬液，在搅拌状态下对混悬液进行超声分散处理，然后将混悬液抽滤烘干得到复合粉体；

步骤三、制备石墨烯及碳纳米管增强铝基复合材料：

将步骤二所得复合粉体倒入模具中冷压成型，所述冷压成型采用液压法，压力为20MPa；然后采用真空热压烧结的方法，按60℃/min加热速率升温，达到设定烧结温度580~650℃、压力为10~30MPa后保压保温烧结1~5h，预定烧结时间结束后停止加热，随炉冷却至室温，得到石墨烯及碳纳米管增强铝基复合材料。