[發(fā)明專利]3D打印石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料、制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611256397.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN106744857B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹宗杰;楚雙印
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 尹宗杰;楚雙印
• 主分類號(hào): C01B32/184
• 分類號(hào): C01B32/184;C01B32/182;H01M4/583;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州駿思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44425
• 代理人: 潘雯瑛

1.3D打印石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)在超聲作用下將石墨烯量子點(diǎn)和/或石墨烯微片與納米金屬單質(zhì)/納米金屬化合物進(jìn)行混合研磨剪切，制得復(fù)合漿體材料或復(fù)合粉體材料，所述混合研磨剪切具體指的是將混合物在固相或液相條件下進(jìn)行物理研磨剪切，當(dāng)混合物在固相條件下進(jìn)行物理研磨剪切，研磨壓力為1-200MPa，研磨時(shí)間為1-24h，當(dāng)混合物在液相條件下進(jìn)行物理研磨剪切，研磨壓力為1-250MPa，研磨時(shí)間為1-12h，溫度為2-18℃，所述超聲作用由超聲頭、超聲器或超聲裝置產(chǎn)生，超聲的頻率為10-100KHz，其中石墨烯量子點(diǎn)和/或石墨烯微片的重量占混合物總重的0.01％-35％；

(2)對(duì)制得的復(fù)合漿體材料或粉體材料進(jìn)行干燥，得到3D打印石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述納米金屬單質(zhì)為納米級(jí)的鋯、鈦、鉛、鎳、銅、銀、鉬、金、鈀、鋅、鋁、鐵、鈷、鉻、錳、錫、銥、釕、銦、鑭系金屬中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述納米金屬化合物為氧化鋯、二硫化鉬、二硫化鎢、氧化鉛、硫化鉛、氫氧化鎳、氧化鎳、磷化鎳、氧化銅、氧化銀、氯化鈀、氧化鋅、氧化鋁、氧化鐵、磷化鐵、硫化鈷、硫酸鉛、磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰、磷酸釩鋰、磷酸釩鈉、磷酸鐵錳鋰、硅酸錳鋰、硅酸鐵鋰、鈦酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、氧化鈷、氧化鈦、硼化鈦、氧化釩、氫氧化鎘、硫化鎘、氧化鉻、氧化錳、氧化錫、氧化銻、氧化鎢、氧化鉍、氧化釔、氧化鋯、硅酸鋯、氧化銥、氯化銥、銥絡(luò)合物、氧化銀、氧化釕、釕酸鉍、釕酸鉛、氧化鈧、氧化銦、氧化鎂中的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述液相條件是水、乙醇、丙酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、甲醇、丙醇、丙酮、二氧六環(huán)、四氫呋喃、甲乙酮、正丁醇、乙酸乙酯、乙醚、異丙醚、二氯甲烷、氯仿、溴乙烷、苯、四氯化碳、二硫化碳、環(huán)己烷、己烷、煤油中的一種或多種可互溶的溶劑的組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)的干燥方法是常壓干燥法、低壓干燥法、真空干燥法、超臨界干燥法或噴霧干燥法中的一種，干燥溫度為30-1000℃，干燥時(shí)間為10-600min。

6.3D打印石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料，其特征在于，由權(quán)利要求1～5任一所述的制備方法得到。

7.3D打印石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于，將權(quán)利要求6所述3D打印石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料經(jīng)3D打印后，利用激光系統(tǒng)進(jìn)行燒結(jié)、淬化，激光頻率為30-800kHz，激光功率為30-180W，光斑直徑為0.1-2mm，掃描速度為0.2-5mm/s，掃描間距為0.1-1.0mm，得激光燒結(jié)3D打印產(chǎn)品。