[发明专利]一种镁基复合材料中纳米碳材料的回收方法

说明书

一种镁基复合材料中纳米碳材料的回收方法，它涉及纳米材料制造领域，本发明要解决由于镁基复合材料在失效后，其内部高含量的纳米碳材料不能二次利用，造成大量资源浪费的问题。本发明方法为：将含有纳米碳材料的镁基复合材料在坩埚中加热熔化；将氯化钠和氯化钾混合研磨，然后将其添加到镁合金熔体并逐渐搅拌，待熔盐全部熔化后静置。将含有金属熔体和熔盐的坩埚水冷。最后将铸锭浸泡在水溶液中使铸锭表面的结晶盐全部溶解到水溶液中得到含有纳米碳材料的悬浊液。将悬浊液多次洗涤后实现对其的回收。本发明是一种简单高效的纳米碳材料回收利用技术。对高附加值的纳米碳材料的回收利用有巨大的经济效益。本发明应用于材料回收领域。

技术领域

本发明涉及纳米材料制造领域，具体涉及一种镁基复合材料中纳米碳材料的回收方法。

背景技术

近些年来，利用复合技术将金属和增强体以实现优异的界面结合而形成的金属基复合材料，其极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能，因而被广泛应用到产品广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、矿山、机械制造、电力和水利等工业化领域。金属基复合材料的机械性能通常与增强体在复合材料中所占的含量成正比。因此，为了获得更加优异的复合效果，往往需要在金属基体中添加大量的增强体/功能体。特别是近年来以石墨烯，碳纳米管为代表的新型碳材料，由于其特有的物理和化学性质，被认为是复合材料的理想增强体。目前以石墨烯和碳纳米管为代表的增强体，被大量的引入到金属基复合材料的制造过程。可是这些增强体，在取得了较好的效果的同时，一个严峻的问题随之而来。废弃的复合材料的回收利用很难，如果报废的复合材料不能很好的处理，将会严重危害生态环境，还会造成了大量的资源浪费，同时这些新型纳米碳材料由于制备工艺的限制生产成本十分高昂。随着利用这些新型的碳材料制备的镁基复合材料必将得到越来越多的应用，纳米碳材料的回收利用问题变得十分迫切。但是目前没有一种有效的方法解决纳米碳材料回收困难这一问题，开发低成本，高效率同时兼具环境友好的镁基复合材料中纳米碳材料的回收利用技术有巨大的经济和社会价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决由于镁基复合材料在失效后，其内部高含量的纳米碳材料不能二次利用，造成大量资源浪费的问题。从而提供一种工艺简单、成本低廉可行的回收利用镁基复合材料中高含量纳米碳材料的方法。

本发明的一种镁基复合材料中纳米碳材料的回收方法，它是按照以下步骤进行：

一、将含有纳米碳材料的镁基复合材料置于坩埚中以650-800℃加热熔化，得镁合金熔体；

二、将氯化钠和氯化钾混合研磨，烘干，然后将混合金属盐在机械搅拌的条件下添加到镁合金熔体中，待混合盐全部熔化后停止搅拌并静置；

三、将包含镁合金、纳米碳材料和氯化钠和氯化钾的混合盐的坩埚进行水冷凝固，得铸锭；

四、将铸锭浸泡在水溶液中0.5-48h，得到含有纳米碳材料的悬浊液，并将悬浊液过滤得到纳米碳材料；

五、将纳米碳材料在蒸馏水中冲洗，过滤，重复上述冲洗过滤步骤3-5次，烘干后得到洁净的纳米碳材料。

进一步地，步骤一中加热熔化温度为750℃。

进一步地，步骤二中氯化钠和氯化钾的质量比为1:1～3。

进一步地，步骤二中氯化钠和氯化钾的质量比为1:2。

进一步地，步骤二中将氯化钠和氯化钾按照1:2混合后，再加入上述两种混合盐总质量的10％的氯化镁进行研磨。

进一步地，步骤二中将氯化钠和氯化钾的混合盐添加到镁合金熔体并搅拌10～20min，待混合盐全部熔化后静置5～15min。

进一步地，步骤二中所述的烘干温度为250℃。

进一步地，步骤四中将铸锭浸泡在水溶液中3-10h。