[發明專利]石墨烯和碳化硅混雜增強鋁基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811159446.3
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109112337B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 杜曉明;鄭凱峰;趙彤;劉鳳國;齊浩天
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C1/10;C22C21/00;C22F1/04
• 代理公司: 11387 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉春成;徐麗娜

1.制備一種石墨烯和碳化硅混雜增強鋁基復合材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將準備好的碳化硅和石墨烯混合得到增強相，然后將增強相與準備好的鋁基體混合得到生產該復合材料所需的原料，將所述原料進行高能球磨，得到混合均勻的混合粉體；

在所述步驟1)中，所述高能球磨的轉速為100-200r/min，所述高能球磨所用的球與所述原料的比例為5:1-7:1，所述高能球磨的時間為2-8小時；

2)將步驟1)制得的混合粉體進行真空熱壓燒結，工藝參數為：真空度為1×10^-4Pa-1×10^-5Pa，熱壓溫度為600-630℃，熱壓壓力為100-200Mpa，得到復合材料；

所述復合材料包括鋁基體和增強相，其中，

所述增強相由碳化硅和石墨烯組成，

所述鋁基體的粒徑為10-15μm、所述碳化硅的粒徑為100nm-1μm、所述石墨烯的直徑為5-10μm、厚度為3-10nm；

將所述鋁基體、所述碳化硅和所述石墨烯的總質量分數計為100％，其中所述鋁基體的質量分數為97-99.4wt％，所述碳化硅的質量分數為0.25-2.0wt％，所述石墨烯的質量分數為0.35-1.0wt％。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

所述鋁基體為鋁鋅鎂銅系中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

在所述步驟2)之后，還包括有步驟3)，

將所述步驟2)中得到的熱壓燒結的復合材料依次進行固溶處理、水淬火處理和人工時效處理，固溶處理的溫度為460-475℃、時間為120-180min，水淬火處理的溫度為20-30℃、時間為50秒以下，然后對復合材料在120-135℃下人工時效16-24小時。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

在所述步驟1)之前，所述碳化硅還依次經過下述步驟：超聲波分散、酸洗、粗化、敏化-活化的表面預處理。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

在所述步驟1)之前，所述石墨烯還依次經過下述步驟：超聲波液相分散、過濾和干燥處理。