[发明专利]一种放电等离子(SPS)烧结制备石墨烯增强金属基复合材料的方法

权利要求书

1.一种放电等离子(SPS)烧结制备石墨烯增强金属基复合材料的方法，其特征为将石墨烯粉末与金属粉末机械(球磨)混合，通过SPS烧结得到致密的石墨烯增强的金属基块体复合材料。

2.如权利要求1所述的一种SPS烧结制备石墨烯增强金属基复合材料的方法，其特征为包含以下方法步骤：

(1)由hummers法制备氧化石墨，经超声分散、清洗、过滤、干燥后，高速球磨，得到氧化石墨烯粉末，可采用水热法、化学还原法、高温气相还原或金属粉末还原法还原得到石墨烯粉末；也可气相沉积再球磨得到石墨烯粉末；

(2)制备所需纯金属或合金的金属粉末；

(3)将制备好的石墨烯粉末和金属粉末按照所需的质量配比进行混合，采用无磨球机械混合或球磨混合，转速为200-300r/min，混合时间30-60min；

(4)将混合好的石墨烯-金属复合粉末装入石墨模具中，进行SPS烧结成型，烧结参数：烧结压力为40Mpa，电流通断(on/off)比为4:1(32ms/8ms)，升温速率为50℃/min，到达最终烧结温度后保温1min，水冷降温，从模具中取出块状复合材料，最终烧结温度根据金属的种类确定，应低于所用纯金属或合金的熔点150-300℃。

3.如权利要求2中所述的氧化石墨烯高速球磨参数为：球磨罐和磨球为不锈钢或玛瑙材质，球料比为20-30:1，转速为300-600r/min，球磨时间为2-6h。

4.如权利要求2中所述的金属基体可以是铝、镁、钛、铁、铜、镍等纯金属，也可以是以上金属合金中的一种或多种。

5.如权利要求2中所述的金属粉末制备方法包括旋转电极雾化法、机械破碎法和高能球磨法，金属粉末可以是球状、片状和不规则形状，粒径不大于200μm。