[發明專利]一種高強度合金材料耐磨處理材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110491334.3
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113293321A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 魏浩然
• 申請（專利權）人: 江蘇軒轅特種材料科技有限公司
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C30/02
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 李靜

1.一種高強度合金材料耐磨處理材料，其特征在于，所述高強度合金材料耐磨處理材料按照質量份數由鐵8～12份、鋁3～6份、稀鹽酸4～5份、多巴胺水溶液6～8份、片狀石墨3～5份、鎢5～6份、銅4～7份、硅2～3份、錳3～4份、鉻2～3份、鎳3～4份、鉬2～3份、鈦1～2份、鈮1～2份、鋯3～5份、碳粉6～10份組成。

2.一種如權利要求1所述高強度合金材料耐磨處理材料的高強度合金材料耐磨處理材料的制備方法，其特征在于，所述高強度合金材料耐磨處理材料的制備方法包括以下步驟：

步驟一，對鋁進行處理得到處理后的鋁片：對鋁片進行切割得到規格均一的鋁片；將鋁片置于稀鹽酸中進行10～15min浸泡，去除表面的氧化層，得到純凈的鋁片；在Tris-HCl緩沖溶液中加入鹽酸多巴胺，進行多巴胺水溶液的配制；將純凈的鋁片置于多巴胺水溶液中進行浸泡，浸泡結束后將取出鋁片，使用去離子水進行清洗，得到處理后的鋁片；

步驟二，使用片狀石墨進行氧化石墨烯的制備：向反應桶內加入濃硫酸、石墨粉和硝酸鈉，低溫攪拌反應后加入高錳酸鉀并置于常溫環境下進行反應得到第一反應物；向第一反應物中加入去離子水并將溫度升至100℃并繼續攪拌，得到第二反應物；向第二反應物中依次加入雙氧水、鹽酸溶液，經攪拌震蕩得到沉淀，對沉淀進行充分碾壓得到第三反應物；收集第三反應物并置于離心機中進行低速離心，調節pH得到氧化石墨溶液；將氧化石墨溶液進行稀釋，經超聲波震蕩剝離后取上層懸濁液，將得到的上層懸濁液烘干、粉碎，得到氧化石墨烯；

步驟三，使用氧化石墨烯與處理后的鋁片進行石墨烯復合鋁片的制備：將氧化石墨烯置于球磨裝置中球磨，得到氧化石墨烯微粉；將氧化石墨烯微粉添加至去離子水中進行超聲分散，得到氧化石墨烯分散液；將處理后的鋁片置于氧化石墨烯分散液中進行浸泡，浸泡的時間設定為20～40min，浸泡結束后將鋁片取出，使用去離子水進行清洗、晾干，得到石墨烯復合鋁片；

步驟四，使用鐵、石墨烯復合鋁片、鎢、銅、硅、錳、鉻、鎳、鉬、鈦、鈮、鋯、碳粉進行高強度合金材料耐磨處理材料的制備：按照質量份數稱取鐵、鎢、銅、硅、錳、鉻、鎳、鉬、鈦、鈮、鋯、碳粉、石墨烯復合鋁片；將鈦、鈮、鋯混合得到第一混合物，將鎢、錳、鉻、鉬混合得到第二混合物，將鐵、銅、硅、鎳、石墨烯復合鋁片混合得到第三混合物；將第一混合物、第二混合物、碳粉進行混合，置于煉鋼爐中進行高溫熔融，后加入第三混合物，提高溫度進行熔融，得到熔融液；將熔融液注入模具，得到高強度合金材料耐磨處理材料。

3.如權利要求2所述高強度合金材料耐磨處理材料的制備方法，其特征在于，步驟一中，所述多巴胺水溶液的濃度為2～3mg/ml。

4.如權利要求2所述高強度合金材料耐磨處理材料的制備方法，其特征在于，步驟一中，所述將純凈的鋁片置于多巴胺水溶液中進行浸泡的時間為10～15min，浸泡溫度為20～28℃。

5.如權利要求2所述高強度合金材料耐磨處理材料的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述低溫攪拌的溫度為0～6℃，攪拌的轉速為1000～1200r/min，攪拌的時間為10～25min。

6.如權利要求2所述高強度合金材料耐磨處理材料的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述低速離心的轉速為600～1000r/min。

7.如權利要求2所述高強度合金材料耐磨處理材料的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述氧化石墨溶液的pH為6.5～8。

8.如權利要求2所述高強度合金材料耐磨處理材料的制備方法，其特征在于，步驟三中，所述球磨的壓力為50～60N，球磨介質為鋯球。

9.如權利要求2所述高強度合金材料耐磨處理材料的制備方法，其特征在于，步驟三中，所述超聲分散的頻率為55～60kHz，超聲分散的時間為20～25min。

10.如權利要求2所述高強度合金材料耐磨處理材料的制備方法，其特征在于，步驟三中，所述氧化石墨烯分散液的濃度為10～12mg/ml。