[发明专利]一种钛合金表面石墨烯薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种钛合金表面石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.将表面抛光处理后的钛合金放入异丙醇溶液中超声，再用超纯水冲洗，然后缓慢放入piranha溶液中静置，将静置处理后的钛合金取出再放入新的piranha溶液中进行二次静置，使钛合金表面羟基化；

b.将羟基化后的钛合金用去离子水清洗后，置入氨基硅烷溶液中；

c.将氧化石墨烯粉末放入蒸馏水中，超声波分散，得到氧化石墨烯胶体；

d.将经所述步骤b处理后的钛合金浸入所述步骤c得到的氧化石墨烯胶体中，在密闭容器中持续保持恒温；

e.将经所述步骤d处理后的钛合金浸入氢卤酸和磷酸的混合溶液中，在密闭容器中加热；

f.将经所述步骤e处理得到的产品用去离子水反复冲洗，直至冲洗后的溶液pH为中性，然后将冲洗后的产品干燥。

2.一种根据权利要求1所述的钛合金表面石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤a中：所述钛合金选自Ti₆Al₄V、Ti₆Al₇Nb和Ti₁₂Mo₅Ta中的一种；所述异丙醇的浓度为按质量百分比计70％；所述piranha溶液为按质量百分比计浓度为98％的浓硫酸和按质量百分比计浓度为30％的双氧水按体积比7:3混合的溶液。

3.一种根据权利要求2所述的钛合金表面石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤a中：所述钛合金在异丙醇溶液中超声的时间为30～60min；用超纯水冲洗次数为3～5次；在piranha溶液中首次静置时间为10～30min；二次静置时间为5～10min。

4.一种根据权利要求1所述的钛合金表面石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述氨基硅烷溶液是以按5:1体积比混合的甲苯和水为溶剂，以γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为溶质，溶质的浓度为0.5～2mmol/L。

5.一种根据权利要求4所述的钛合金表面石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，用去离子水清洗的次数为3～5次；羟基化后的钛合金在氨基硅烷溶液溶液中的置放时间为2～12h。

6.一种根据权利要求1所述的钛合金表面石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤c中的超声波分散时间为30min～2h；得到的所述氧化石墨烯胶体的浓度为0.1～2mg/ml。

7.一种根据权利要求1所述的钛合金表面石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤d中，所述密闭容器的恒定温度范围为40～80℃、恒温持续时间为10～24h。

8.一种根据权利要求1所述的钛合金表面石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤e中，所述氢卤酸是按质量百分比计浓度为30％～57％的HI溶液或按质量百分比计浓度为30％～47％的HBr溶液，混合溶液是指所述氢卤酸和按质量百分比计浓度为30％的磷酸按9:1体积比混合的溶液。

9.一种根据权利要求8所述的钛合金表面石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤e中，钛合金在密闭容器中的加热的时间为20min～10h，加热温度控制在40～100℃；所述步骤f中的所述干燥的指在40℃真空中放置24h。

10.一种利用如权利要求1至9中任一项所述方法制备的含石墨烯薄膜钛合金材料。