[發(fā)明專利]一種短碳纖維復(fù)合石墨烯強(qiáng)化銅基耐磨材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610021232.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN105543545B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新疆;張本國(guó);陳勇;晁月雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號(hào): C22C9/00
• 分類號(hào): C22C9/00;C22C1/05;C22C1/10;C22C47/14;C22C49/02;C22C49/14;C22C101/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 李曉靜

1.一種短碳纖維復(fù)合石墨烯強(qiáng)化銅基耐磨材料的制備方法，其特征在于：該材料含有以下重量百分比的組分：短碳纖維0.5-3.0wt％，石墨烯1.0-4.0wt％，余量為Cu，該材料的制備方法包括以下步驟：

(1)復(fù)合材料混合粉體的制備：量取氧化石墨烯水溶液，在電動(dòng)攪拌的情況下，向氧化石墨烯水溶液中加入短碳纖維，攪拌得到短碳纖維和氧化石墨烯水溶液混合漿料，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的水合肼溶液，再加入Cu粉，180–240r/min轉(zhuǎn)速下攪拌2-4h成泥漿狀，獲得復(fù)合材料混合粉體泥漿，隨后使之完全冷凍成冰，然后將凍實(shí)的復(fù)合材料混合粉體泥漿在真空度為1–10Pa的冷凍干燥箱中去除水分和水合肼，即得到復(fù)合材料混合粉體；

(2)復(fù)合材料的燒結(jié)：將步驟(1)得到的復(fù)合材料混合粉體裝入鋼制模具中，使用粉末壓力機(jī)將復(fù)合材料混合粉體冷壓成型，然后將冷壓成型的復(fù)合材料混合粉體置于真空熱壓燒結(jié)爐中進(jìn)行熱壓燒結(jié)，燒結(jié)完成并冷至室溫后，脫模即得短碳纖維復(fù)合石墨烯強(qiáng)化銅基耐磨材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短碳纖維復(fù)合石墨烯強(qiáng)化銅基耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中氧化石墨烯水溶液的濃度為15–20mg/mL。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短碳纖維復(fù)合石墨烯強(qiáng)化銅基耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中短碳纖維的長(zhǎng)度為1–2mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短碳纖維復(fù)合石墨烯強(qiáng)化銅基耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中水合肼溶液的加入量按水合肼溶液與氧化石墨烯水溶液的體積比為1：500計(jì)算。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短碳纖維復(fù)合石墨烯強(qiáng)化銅基耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中Cu粉的粒徑為5–20μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短碳纖維復(fù)合石墨烯強(qiáng)化銅基耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中復(fù)合材料混合粉體泥漿的冷凍溫度為-40–-60℃，冷凍時(shí)間為4-8h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短碳纖維復(fù)合石墨烯強(qiáng)化銅基耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中復(fù)合材料混合粉體冷壓成型的壓力為450–550MPa。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短碳纖維復(fù)合石墨烯強(qiáng)化銅基耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中冷壓成型的復(fù)合材料混合粉體的熱壓燒結(jié)條件如下：真空度在0.1Pa以下，施加壓力為45–65MPa，加熱程序控制為：先以70-90℃/h升至400℃，再以150-180℃/h的速率升至850–950℃，保溫2-3h后，開始降溫，至爐冷至100℃取出空氣冷卻至室溫。