一种石墨烯钛基复合材料的制备方法与流程

文档序号:11899858阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨烯钛基复合材料的制备方法,该方法包括如下步骤:

(1)制备石墨烯粉末

将纯度在99%以上,粒径为100~300μm石墨鳞片和剥离液注入带有搅拌器的釜体内,启动釜体的电机进行搅拌,使物料混合均匀,其中剥离液的组成为:乙二醇90重量份数、聚丙烯酸酯40重量份数、二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯~苯乙烯)双壳层复合微球1重量份数、氯化锂1重量份数,

其中,二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯~苯乙烯)双壳层复合微球的粒径在50微米以下,二氧化硅核的粒径在20纳米以上,壳层的厚度在10纳米以上;聚丙烯酸酯的数均分子量大于100000,石墨鳞片和剥离液的重量比为1:3;

加热釜体,保持釜体内温度为90℃,压力为3atm,搅拌轴转速为1500 rpm/min,反应时间3h;停止反应后通过出料口将上层悬浮液排出至储料罐内,静置24h以上得到初产品;将得到的储料罐内的石墨烯悬浮液输送至离心机内,离心机转速为1500rpm/min,离心时间1h,取上层清液,在真空过滤装置中真空过滤得到滤饼,将得到的滤饼以适量的蒸馏水洗涤,滤饼在冷冻干燥装置内冷冻干燥4h以上,即得到石墨烯粉末;

(2)将纯钛或钛合金材料作退火处理,并对其表面进行碱液清洗和清水清洗,清洗后凉干或烘干;

将纯钛或钛合金粉末与上述石墨烯粉末按一定的比例进行充分混合、搅拌均匀;

用上述处理过的纯钛或钛合金材料包覆混合粉末,压实并密封,再用压力机压制成预制块;

将所得预制块轧制成最终成品;

其中,所用的钛粉可以是纯钛粉或是钛合金粉末,颗粒大小为150-200目,所用的包覆钛材可以是管材、板材或是其他钛及钛合金之类的型材,所用上述石墨烯粉末的含量用质量分数表示或用体积分数表示,质量分数为2.5%-6%,体积分数为2%-8%。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在用钛材包覆粉末进行压制成预制块的过程中,若所用的钛材为钛管,则钛管有竖直放和水平放两种方式,竖直放时,钛管两段用钛液浇注密封;水平放时,钛管两段用压力机压紧密封,在用压力机压预制块时,有冷压和热压两种方式,热压温度为600-800℃;轧制也有冷轧和热轧两种方式,热轧温度为500-700℃,热轧前需在氩气的保护环境下进行3-7h烧结。

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