一种铝合金复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种铝合金复合材料及其制备方法，该材料，由包含以下重量份的组分制成：铝89-93份、铁4-6份、二氧化锰3-6份、镁3-5份、二氧化钛纤维1-2份、锡1-1.5份、碳化钨0.5-1份、氧化锌0.05-1份和石墨烯纳米片0.05-0.1份。本发明还提供了该材料的制备方法，包括如下步骤：（1）称取铝89-93重量份、铁4-6重量份、二氧化锰3-6重量份、镁3-5重量份、氧化锌0.05-1重量份、石墨烯纳米片0.05-0.1重量份和五氧化二钒0-0.5重量份，在惰性气氛下加热到660-690℃，混合均匀；（2）将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的碳化钨0.5-1重量份，升温至1100-1200℃；（3）将步骤2的产物，在惰性气氛下依次加入二氧化钛纤维1-2重量份、锡1-1.5重量份，在800℃下保温0.5-2小时，除渣、除气，得到铝合金复合材料。
【专利说明】一种错合金复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铝合金材料领域，尤其涉及一种铝合金复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 地壳中最多的金属是铝Al，其次才是铁，铝占整个地壳总重量的7. 45%，差不多比 铁多一倍。铝是银白色的轻金属（比重只有2. 7)。纯净的铝很软，可以压成很薄的箔。纯铝 的导电性很好，又轻盈，人们常用它来代替铜，制造电线，特别在远距离送电时，多用铝线来 代替铜线，可以减少电线杆等设备。
[0003] 由于纯铝太软，人们通过加入少量的Cu、Mg、Mn等从而制成坚硬的铝合金，铝合金 外表美观、轻盈而又不易锈蚀，因而有很广泛的用途。
[0004] 金属铝的电化当量高（2. 98Ah/g)，价格低廉，加工性能好，是一种理想的阳极材 料。
[0005] 但由于纯铝在碱性电解液中的腐蚀速度过快，易产生大量的氢气，导致阳极的法 拉第效率极低；同时铝表面所覆盖的氧化膜，致使铝阳极过电位升高，使得纯铝在碱性介质 中实际工作电压较低，降低了阳极的电压效率。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于为解决上述问题，提供了一种铝合金复合材料极其制备方法。
[0007] 本发明的目的可以通过下述技术方案来实现： 一种铝合金复合材料，由包含以下重量份的组分制成： 铝 89-93份， 铁 4-6份， 二氧化锰 3-6份， 镁 3-5份， 二氧化钛纤维 1-2份， 锡 1-1. 5份， 碳化钨 0. 5-1份， 氧化锌 0. 05-1份， 石墨烯纳米片 0. 05-0. 1份。
[0008] 所述组分还包括五氧化二钒0-0. 5重量份。
[0009] 所述氧化锌为氧化锌纳米颗粒。
[0010] 所述氧化锌纳米颗粒的直径为8-12纳米。
[0011] 一种铝合金复合材料的制备方法，包括如下步骤： (1)称取铝89-93重量份、铁4-6重量份、二氧化锰3-6重量份、镁3-5重量份、氧化锌 0. 05-1重量份、石墨烯纳米片0. 05-0. 1重量份和五氧化二钒0-0. 5重量份，在惰性气氛下 加热到660-690°C，混合均匀； (2) 将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的碳化钨0. 5-1重量份，升温至 1100-1200。。； (3) 将步骤2的产物，在惰性气氛下依次加入二氧化钛纤维1-2重量份、锡1-1. 5重量 份，在800°C下保温0. 5-2小时，除渣、除气，得到铝合金复合材料。
[0012] 所述二氧化钛纤维采用静电纺丝法制备。
[0013] 有益效果： (1)本发明的铝合金复合材料，以铝为主要原料，同时添加了镁、铁、二氧化锰等组分， 使铝易于合金化，电流效率也逐渐增加。
[0014] (2)本发明的铝合金复合材料，电化学性能好，开路电位负，输出电流大、稳定工 作电位高。
[0015] (3)本发明的铝合金复合材料，其制备方法简单易于操作，成本低，适用于工业化 生产。
[0016]
【具体实施方式】
[0017] 以下详细说明本发明的实施方式。
[0018] 实施例1 (1) 称取错89kg、铁4kg、二氧化猛3kg、镁3kg、直径为8纳米氧化锌纳米颗粒0. 05kg 和石墨烯纳米片0. 05kg，在惰性气氛下加热到660°C，混合均勻； (2) 将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的碳化钨0. 5kg，升温至IKKTC ; (3) 将步骤2的产物，在惰性气氛下依次加入采用静电纺丝法制备二氧化钛纤维2kg、 锡lkg，在800°C下保温2小时，除渣、除气，得到铝合金复合材料。
[0019] 制得铝合金复合材料的性能测试结果如表1所示。
[0020] 实施例2 (1) 称取铝93kg、铁5kg、二氧化锰6kg、镁5kg、直径为8纳米氧化锌纳米颗粒0. 5kg、 石墨烯纳米片0. Ikg和五氧化二钒0. lkg，在惰性气氛下加热到690°C，混合均匀； (2) 将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的碳化钨0. 5kg，升温至IKKTC ; (3) 将步骤2的产物，在惰性气氛下依次加入采用静电纺丝法制备二氧化钛纤维2kg、 锡lkg，在800°C下保温2小时，除渣、除气，得到铝合金复合材料。
[0021] 制得铝合金复合材料的性能测试结果如表1所示。
[0022] 实施例3 (1) 称取错90kg、铁6kg、二氧化猛6kg、镁5kg、直径为12纳米氧化锌纳米颗粒lkg、石 墨烯纳米片〇. Ikg和五氧化二钒0. 5kg，在惰性气氛下加热到670°C，混合均匀； (2) 将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的碳化钨lkg，升温至1200°C ; (3) 将步骤2的产物，在惰性气氛下依次加入采用静电纺丝法制备二氧化钛纤维2kg、 锡lkg，在800°C下保温2小时，除渣、除气，得到铝合金复合材料。
[0023] 制得铝合金复合材料的性能测试结果如表1所示。
[0024] 实施例4 (1)称取铝92kg、铁4kg、二氧化锰5kg、镁3kg、直径为12纳米氧化锌纳米颗粒0. 05kg 和石墨烯纳米片0. lkg，在惰性气氛下加热到680°C，混合均匀； (2) 将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的碳化钨lkg，升温至1200°C ; (3) 将步骤2的产物，在惰性气氛下依次加入采用静电纺丝法制备二氧化钛纤维lkg、 锡I. 5 kg，在800°C下保温0. 5小时，除渣、除气，得到铝合金复合材料。
[0025] 制得铝合金复合材料的性能测试结果如表1所示： 表1
【权利要求】
1. 一种铝合金复合材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成： 铝 89-93份， 铁 4-6份， 二氧化锰 3-6份， 镁 3-5份， 二氧化钛纤维 1-2份， 锡 1-1. 5份， 碳化钨 0. 5-1份， 氧化锌 0. 05-1份， 石墨烯纳米片 0. 05-0. 1份。
2. 根据权利要求1所述的铝合金复合材料，其特征在于，所述组分还包括五氧化二钒 0-0. 5重量份。
3. 根据权利要求1所述的铝合金复合材料，其特征在于，所述氧化锌为氧化锌纳米颗 粒。
4. 根据权利要求1所述的铝合金复合材料，其特征在于，所述氧化锌纳米颗粒的直径 为8-12纳米。
5. -种铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 称取铝89-93重量份、铁4-6重量份、二氧化锰3-6重量份、镁3-5重量份、氧化锌 0. 05-1重量份、石墨烯纳米片0. 05-0. 1重量份和五氧化二钒0-0. 5重量份，在惰性气氛下 加热到660-690°C，混合均匀； (2) 将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的碳化钨0. 5-1重量份，升温至 1100-1200。。； (3) 将步骤2的产物，在惰性气氛下依次加入二氧化钛纤维1-2重量份、锡1-1. 5重量 份，在800°C下保温0. 5-2小时，除渣、除气，得到铝合金复合材料。
6. 根据权利要求5所述的铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛纤 维采用静电纺丝法制备。
【文档编号】C22C101/02GK104451475SQ201410768446
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】翁宇飞, 李力南, 李二亮 申请人:苏州宽温电子科技有限公司