[發明專利]一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410076581.7
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103773988A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 王曉軍;向抒林;胡小石;吳昆
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/02;C22C23/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法是按以下步驟進行：

一、將石墨烯與醇分散劑混合于無水乙醇中，在超聲功率為100～200w，超聲時間為3～10h的條件下進行化學分散，得到化學分散的石墨烯；其中，所述石墨烯與醇分散劑的質量比為5～15∶1；

二、將步驟一得到的化學分散的石墨烯和Zn粉混合在球磨轉速為250～450r/min的條件下球磨6～12h，得到Gra@Zn復合粉末；其中，所述Zn粉與石墨烯的質量比為10～20∶1；所述球磨采用鋼球和鋼球罐，球料質量比為8～20∶1；

三、將步驟二得到的Gra@Zn復合粉末加入到半固態Mg-Zn合金熔體中，然后進行機械攪拌10～20min，然后升溫至液態，將超聲桿伸入合金液面下30～50cm，在超聲功率為400～800w，超聲時間為5～15min的條件下進行超聲分散處理，得到合金熔體；其中，所述半固態Mg-Zn合金熔體中Zn的質量分數2%～8%；所述Gra@Zn復合粉末與半固態Mg-Zn合金熔體的質量比為1～2∶45～47.5；

四、將步驟三得到的合金熔體澆注于已預熱至500～600℃的模具中，然后在壓力為100～200MPa下凝固，即制備出石墨烯增強鎂基復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟一中超聲功率為100～120w，超聲時間為3～5h。

3.根據權利要求1所述的一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述石墨烯與醇分散劑的質量比為10∶1。

4.根據權利要求1所述的一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟二中在球磨轉速為300～400r/min的條件下球磨6～12h。

5.根據權利要求1所述的一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟二中所述Zn粉與石墨烯的質量比為10～15∶1。

6.根據權利要求1所述的一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟二中所述球料質量比為8～15∶1。

7.根據權利要求1所述的一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟三中超聲功率為400～500w，超聲時間為5～15min。

8.根據權利要求1所述的一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟三中所述半固態Mg-Zn合金熔體中Zn的質量分數3%～6%。

9.根據權利要求1所述的一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟三中所述Gra@Zn復合粉末與半固態Mg-Zn合金熔體的質量比為1～2∶45。

10.根據權利要求1所述的一種石墨烯增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟四中壓力為100MPa。