[發(fā)明專利]一種輕金屬基層狀復(fù)合材料及其制備方法

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• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107323030A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江鵬;袁同心;吳王平;李曉艷;王知鷙
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B21B47/00;B21B1/38;B21B33/00
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1.一種輕金屬基層狀復(fù)合材料，包括層狀輕金屬與分布于該層狀金屬中的石墨烯納米片，其特征在于，所述輕金屬層狀復(fù)合材料包括至少兩層異質(zhì)輕金屬基板層與至少一層復(fù)合層交替排布，復(fù)合層位于兩層異質(zhì)輕金屬層之間。

2.如權(quán)利要求1所述輕金屬基層狀復(fù)合材料，其特征在于，所述的輕金屬為純鎂或鎂合金，純鋁或鋁合金，純鈦或鈦合金。

3.如權(quán)利要求1所述輕金屬基層狀復(fù)合材料，其特征在于，所述石墨烯納米片為單層石墨烯或多層石墨烯；所述單層輕金屬基板厚度為0.01mm-10mm。

4.如權(quán)利要求1所述輕金屬基層狀復(fù)合材料，其特征在于，所述輕金屬基層狀復(fù)合材料中石墨烯納米片的質(zhì)量百分比為3％以下。

5.如權(quán)利要求1所述輕金屬基層狀復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合層為異質(zhì)輕金屬滲入到石墨烯納米片的間隙中，與石墨烯納米片復(fù)合，形成的一層復(fù)合層。

6.如權(quán)利要求5所述輕金屬基層狀復(fù)合材料，其特征在于，所述石墨烯納米片均勻分布于復(fù)合層中。

7.一種輕金屬基層狀復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：對兩塊異質(zhì)輕金屬基板的表面進(jìn)行處理，去除表面氧化物和油脂等，晾干后用鋼絲刷對表面進(jìn)行打磨；

步驟二：將石墨烯納米片加入到丙酮中，利用超聲設(shè)備將石墨烯納米片在丙酮中分散均勻，時間0.1h以上，利用噴槍將石墨烯納米片均勻噴灑覆蓋到步驟一的一塊輕金屬基板上，再覆蓋上步驟一的另一塊輕金屬基板，獲得石墨烯納米片與步驟一的兩塊異質(zhì)輕金屬基板交替排布的復(fù)合板；

步驟三；將步驟二獲得的復(fù)合板利用金屬絲將其固定，在壓力機(jī)上進(jìn)行室溫預(yù)壓制，壓制時間為0.1-10h，壓制壓力為1t以上；

步驟四：將步驟三的獲得的復(fù)合板進(jìn)行疊軋，形成輕金屬基層狀復(fù)合材料。

8.如權(quán)利要求7所述一種輕金屬基層狀復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟四后，還包括步驟五：對步驟四的復(fù)合板進(jìn)行退火處理后從中間位置切割分成兩塊復(fù)合板，重復(fù)步驟一至四，其中石墨烯納米片與異質(zhì)輕金屬是交替排布的，并可根據(jù)實際所需多次重復(fù)步驟五，最終可得到石墨烯納米片均勻分布的多層輕金屬基層狀復(fù)合材料。

9.如權(quán)利要求7所述一種輕金屬基層狀復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述軋制的方法為冷軋，或溫軋，或熱軋，或電致塑性軋制，或溫軋+電致塑性軋制，其中，Mg/Al基復(fù)合板的溫軋溫度為50-250℃，熱軋的溫度為250-600℃；Al/Ti基復(fù)合板的溫軋溫度為100-350℃，熱軋的溫度為350-600℃；Mg/Ti基復(fù)合板的溫軋溫度為100-300℃，熱軋的溫度為300-600℃；復(fù)合板的熱軋須在惰性氣體的保護(hù)下進(jìn)行，電致塑性軋制的脈沖電流參數(shù)為：脈沖寬度為50-300μs，頻率為150-1000Hz，電流密度幅值為50-1500A/mm²。

10.如權(quán)利要求7所述一種輕金屬基層狀復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，還包括對原始輕金屬基板及輕金屬基層狀復(fù)合材料的退火處理過程。