[發(fā)明專利]一種石墨烯改性硬質(zhì)合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810631969.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110616351B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳名海;馬青龍;劉寧;李清文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號(hào): C22C1/10
• 分類號(hào): C22C1/10;C22C1/05;C22C29/08;C01B32/19
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

1.一種石墨烯改性硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于包括：

將石墨、分散劑、硬質(zhì)合金和溶劑均勻混合，并進(jìn)行高能球磨處理將石墨剝離成石墨烯，得到包含石墨烯與硬質(zhì)合金的硬質(zhì)合金復(fù)合粉體，所述石墨的片徑為1μm~5mm，所述硬質(zhì)合金復(fù)合粉體中石墨的含量為0.05~5wt%，所述分散劑選自十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、辛基酚聚氧乙烯醚、羥甲基纖維素、甲基纖維素鈉、乙基纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧乙烯-8-辛基苯基醚和炭黑中的任意一種或兩種以上的組合，所述硬質(zhì)合金復(fù)合粉體中分散劑的含量為0.1~5wt%，所述高能球磨處理采用的球磨介質(zhì)包括硬質(zhì)合金球，所述硬質(zhì)合金球的直徑為1~10mm，所述高能球磨處理的球磨轉(zhuǎn)速為200~20000rpm，球磨時(shí)間為2~120h；

對(duì)所述硬質(zhì)合金復(fù)合粉體進(jìn)行造粒、壓制成型、脫膠、燒結(jié)處理，獲得石墨烯改性硬質(zhì)合金。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述石墨選自天然鱗片石墨和/或膨脹石墨。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述硬質(zhì)合金選自WC、CrC和TaC中的至少一種與Co的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述硬質(zhì)合金包含80~95wt%WC、0.2~2wt%CrC、5~15wt%Co和0.2~2wt%TaC。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述溶劑選自水、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、氯仿、N甲基吡咯烷酮、N’N-二甲基甲酰胺、N’N-二甲基乙酰胺和醇醚類溶劑中的任意一種或兩種以上的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述高能球磨處理選自行星式球磨、機(jī)械攪拌式球磨、振動(dòng)式球磨和滾筒式球磨中的任意一種或兩種以上的組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于包括：將所述硬質(zhì)合金復(fù)合粉體和成型劑混合均勻，進(jìn)行所述造粒處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述成型劑與硬質(zhì)合金復(fù)合粉體的質(zhì)量比為1~10：100。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述成型劑選自聚乙烯醇、橡膠和石蠟中的任意一種或兩種以上的組合。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述壓制成型處理采用的壓制壓力為35~350MPa。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述脫膠處理的溫度為300~500℃，升溫速率為0.5~10℃/min，保溫時(shí)間為30min~5h。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述燒結(jié)處理選自惰性氣體燒結(jié)、真空燒結(jié)或低壓燒結(jié)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法，其特征在于：所述燒結(jié)處理的溫度為1250~1500℃，時(shí)間為30min~8h。

14.由權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述方法制備的石墨烯改性硬質(zhì)合金。