[發明專利]一種利用泡沫鋁制備鋁碳復合材料的方法

有效

• 申請號: 202210577643.7
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114959346B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 段海濤;李銀華;凃杰松;王曉明;宗立君;賈丹;詹勝鵬;楊田
• 申請（專利權）人: 武漢材料保護研究所有限公司;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C22C21/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

1.一種利用泡沫鋁制備鋁碳復合材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、原材料準備，將碳材在稀酸中進行酸洗；將泡沫鋁在無水乙醇中超聲清洗；將冶煉用的鋁塊、除渣劑和精煉劑進行烘干備用；

步驟2、將一定比例的泡沫鋁和碳材在無水乙醇中充分進行電磁攪拌；

步驟3、將充分攪拌后泡沫鋁撈出進行烘干，得到吸附有碳材的泡沫鋁預制體；

步驟4、將鋁塊在坩堝爐中熔化成鋁液，并通入惰性氣體進行保護；

步驟5、先后加入除渣劑和精煉劑進行冶煉，得到鋁液；

步驟6、降低鋁液溫度至620-650℃，保溫一定時間，使得鋁液成為半固態；

步驟7、加入烘干后的泡沫鋁預制體，并用鐘罩壓入鋁液中，同時進行強力攪拌，得到泡沫鋁碳材鋁液；

步驟8、加熱成型裝置至一定溫度；

步驟9、將步驟7所得的泡沫鋁碳材鋁液倒入成型裝置中，進行擠壓成型，即得利用泡沫鋁制備的鋁碳復合材料；

所述步驟1中，所述鋁塊和泡沫鋁中，鋁的質量份數不低于99.6%；

所述泡沫鋁為具有微通孔和通孔的泡沫鋁，孔隙率≥85%，孔徑≤1μm，泡沫鋁加工成碎片，體積≤1mm³；

所述碳材為石墨或石墨烯，碳材尺寸為納米級碳材；

所述稀酸為鹽酸或硝酸；

所述除渣劑為氯鹽，所述精煉劑為鈉鹽；

所述步驟2中，泡沫鋁和碳材的質量比為1:3～1:5；攪拌采取順時針和逆時針循環交替攪拌，攪拌時間為3-6h。

2.根據權利要求1所述利用泡沫鋁制備鋁碳復合材料的方法，其特征在于：所述步驟3中，所述泡沫鋁預制體的烘干溫度200～300℃，烘干時間2～3h。

3.根據權利要求1所述利用泡沫鋁制備鋁碳復合材料的方法，其特征在于：所述步驟4中，坩堝爐加熱溫度為700-800℃；所述惰性氣體為氬氣或氦氣。

4.?根據權利要求1所述利用泡沫鋁制備鋁碳復合材料的方法，其特征在于：所述步驟5中，先加入除渣劑，攪拌5～10?min，再加入精煉劑，攪拌5～10?min。

5.根據權利要求1所述利用泡沫鋁制備鋁碳復合材料的方法，其特征在于：所述步驟8中，成型裝置的溫度為200-300℃。

6.根據權利要求1所述利用泡沫鋁制備鋁碳復合材料的方法，其特征在于：所述步驟9中，擠壓成型的壓力為100-150MPa。

7.一種鋁碳復合材料，其特征在于：采用權利要求1-6任意一項所述的方法所制備。