[发明专利]一种Al2

权利要求书

1.一种Al₂O₃包覆的石墨烯，其特征在于：所述Al₂O₃包覆层的厚度为2~5nm；

所述的Al₂O₃包覆的石墨烯采用下述方法制备而成，包括如下步骤：

（1）按比例将铝盐、六次甲基四胺、表面活性剂S混合均匀，获得混合反应液，然后将所述混合反应液加热至70~85℃，保温30～40min，制得均匀透明的Al₂O₃凝胶体；其中：所述铝盐、六次甲基四胺、表面活性剂S的用量比为（0.005~1）mol：1mol：（0.5～1）g；

（2）将适量氧化石墨烯加入到去离子水中，超声分散均匀，得到氧化石墨烯分散液，然后加入碱性物质形成碱性环境，获得碱性氧化石墨烯分散液；

（3）将步骤（2）获得的碱性氧化石墨烯分散液加入到步骤（1）的凝胶体中，然后加热至70~90℃恒温超声搅拌反应2~3h，反应结束后，将产物离心、洗涤、干燥，得到所述的Al₂O₃包覆的石墨烯；

其中：步骤（1）所述铝盐与步骤（2）所述氧化石墨烯的用量比为（0.05~0.5）mol：（0.5~1）g。

2.根据权利要求1所述的Al₂O₃包覆的石墨烯，其特征在于：所述铝盐为九水合硝酸铝，所述混合反应液中九水合硝酸铝的浓度范围为0.05~0.5mol/L；所述混合反应液中六次甲基四胺的浓度范围为0.5~10mol/L。

3.根据权利要求1所述的Al₂O₃包覆的石墨烯，其特征在于：所述表面活性剂S为阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为羧酸盐、硫酸脂盐、磺酸盐中的一种或几种。

4.一种石墨烯增强型铝合金复合材料，其特征在于：所述复合材料包括铝合金基体和分布在所述铝合金基体中的纳米增强相，所述纳米增强相为权利要求1-3任一项所述的Al₂O₃包覆的石墨烯。

5.根据权利要求4所述的石墨烯增强型铝合金复合材料，其特征在于：所述铝合金基体与Al₂O₃包覆的石墨烯的质量比为1：0.01~0.05。

6.根据权利要求4所述的石墨烯增强型铝合金复合材料，其特征在于：所述铝合金基体为AlSi10Mg、Al12Si、A6061中的一种或多种。

7.权利要求4所述石墨烯增强型铝合金复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

（1）将Al₂O₃包覆的石墨烯加入到溶剂中超声分散30~40min，然后加入铝合金粉体搅拌混合均匀，超声分散40~60min，洗涤、干燥后得到混合粉末；

（2）将步骤（1）制得的混合粉末放入VC高效混合机中，在转速100~200r/min的条件下混合80~100min；

（3）将步骤（2）经高效混合机混合获得的混合粉末置于搅拌式球磨机中，充入液氮，待液氮浸没全部磨球时开始球磨，球料比为30:1，球磨6~ 8 h；

（4）将步骤（3）球磨混合均匀的复合粉末送入激光选区熔化设备的送料装置中，并对成形腔抽真空，通入保护气氩气，然后将混合粉末输送至成形腔的基板上，加工出单层，并将材料逐层叠加，最终在基板上成形零件；激光选区熔化设备的成形参数为：激光功率100W~300W、扫描速度50mm/s~600mm/s、扫描间距0.07mm~0.13mm、铺粉厚度0.02mm~0.04mm；

（5）将成型后的试样在400℃条件下保温6h，然后淬火，淬火后在100℃下保温50h，即得到所述石墨烯增强型铝合金复合材料。