[發明專利]一種鎂合金基層狀復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210958413.5
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115445888B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 施海龍;胡小石;孫振明;王曉軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B05D7/14
• 分類號: B05D7/14;C01B32/168;C01B32/194;B05D5/00;B05D5/12;B05D7/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌

本發明提供了一種鎂合金基層狀復合材料及其制備方法，包括：將羧基化石墨烯分散在溶劑中，得到石墨烯分散液；將碳納米管分散在溶劑中，得到碳納米管分散液；將碳納米管分散液、石墨烯分散液、碳納米管分散液依次噴射沉積在鎂箔表面，得到包含噴射層的鎂基復合片層；將鎂基復合片層破碎為層狀基元，并將層狀基元置于模具中依次進行真空熱壓燒結和熱擠壓，得到鎂合金基層狀復合材料。本發明提供的鎂合金基層狀復合材料實現了力學性能和電磁屏蔽效能的協同增強，而且擴寬了鎂合金在電磁屏蔽領域的應用。

技術領域

本發明涉及金屬復合材料技術領域，特別涉及一種鎂合金基層狀復合材料及其制備方法。

背景技術

鎂基復合材料不僅具有比強度、比剛度高、耐磨性能好等優點，而且具有良好的電磁屏蔽性能，因而廣泛應用于騎車、航空航天、電子產品等領域中。但是鎂合金僅對低頻段電磁波(≤300MHz，即無線電波范疇)屏蔽效果良好，對高頻和超高頻電磁波屏蔽效果并不理想，導致鎂合金難以抵御高頻和超高頻電子站武器的攻擊，而電子戰武器裝備的電磁屏蔽能力決定了其戰場生存能力，甚至影響到戰爭的成敗。因此，現有鎂合金屏蔽頻段狹窄的缺點嚴重阻礙了在國防電磁屏蔽領域的應用。

發明內容

本發明實施例提供了一種鎂合金基層狀復合材料及其制備方法，該鎂合金基層狀復合材料兼具優異的力學性能和電磁屏蔽效能，且擴寬了鎂合金在電磁屏蔽領域的應用。

第一方面，本發明提供了一種鎂合金基層狀復合材料的制備方法，所述制備方法包括：

將羧基化石墨烯分散在溶劑中，得到石墨烯分散液；將碳納米管分散在所述溶劑中，得到碳納米管分散液；

將所述碳納米管分散液、所述石墨烯分散液、所述碳納米管分散液依次噴射沉積在鎂箔表面，得到包含噴射層的鎂基復合片層；

將所述鎂基復合片層破碎為層狀基元，并將所述層狀基元置于模具中依次進行真空熱壓燒結和熱擠壓，得到所述鎂合金基層狀復合材料。

優選地，所述羧基化石墨烯由石墨烯納米片經酸洗得到。

優選地，所述石墨烯納米片的尺寸為0.5～5μm。

更優選地，所述石墨烯納米片的厚度為0.8～1.2nm。

優選地，所述碳納米管的直徑為30～80nm。

優選地，所述碳納米管的長度小于10μm。

優選地，所述羧基化石墨烯的制備方法包括：將所述石墨烯納米片置于酸溶液中，并于60～80℃下攪拌4～6h。

更優選地，所述羧基化石墨烯的制備方法包括：將所述石墨烯納米片置于酸溶液中超聲20～40min后，并于60～80℃下攪拌4～6h。

優選地，所述碳納米管為經所述酸洗得到的；所述酸洗包括將碳納米管置于所述酸溶液中，并于60～80℃下攪拌4～6h。

更優選地，所述碳納米管為經酸洗得到的；所述酸洗包括將碳納米管置于所述酸溶液中超聲20～40min后，并于60～80℃下攪拌4～6h。

優選地，所述酸溶液為體積比為3:1的濃硫酸和濃硝酸的混合液。

優選地，所述石墨烯分散液中所述羧基化石墨烯的質量濃度為0.5～0.7g/L。

更優選地，所述石墨烯分散液中所述羧基化石墨烯的質量濃度為0.6g/L。

優選地，所述碳納米管分散液中所述碳納米管的質量濃度為0.2～0.4g/L。

更優選地，所述碳納米管分散液中所述碳納米管的質量濃度為0.3g/L。

優選地，所述溶劑為無水乙醇。