[发明专利]具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB2复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB₂复合材料，其特征在于：

所述复合材料的组份及其摩尔比为：

所述的金属粉末为Ni、Cu、Ga或Ag粉末中的一种或两种以上的混合。

2.一种具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB₂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将镁粉、硼粉、石墨烯粉与金属粉末按照一定的摩尔比进行混合，形成混合原料，镁粉：硼粉：石墨烯粉：金属粉末摩尔比为：0.92～0.98：1.8～1.9：0.1～0.2：0.02～0.08；

2)将步骤1)中的混合原料进行研磨，形成复合粉体；

3)步骤2)中得到的复合粉体在5～8MPa的压力下压制成型，将压制好的压片放入真空管式炉中保温烧结，通入氩气，升温速率设为5～20K/min，升至973～1123K后，保温30～60分钟，然后以20～40K/min的冷却速度降至室温，即制成MgB₂超导块体。

3.根据权利要求2所述的一种具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB₂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的镁粉的纯度为99.5～99.9wt.％，硼粉的纯度为99～99.9wt.％，石墨烯粉为单层或者多层石墨烯，纯度为98～99wt.％。

4.根据权利要求2所述的一种具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB₂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的金属粉末为Ni、Cu、Ga或Ag粉末中的一种或两种以上的混合。

5.根据权利要求4所述的一种具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB₂复合材料的制备方法，其特征在于：所述Ni、Cu、Ga或Ag粉末粒度为纳米级别，用以保证液相的均匀性和高温第二相的小尺寸效应，Ni、Cu、Ga或Ag粉末的纯度均为99.5wt.％。

6.根据权利要求2所述的一种具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB₂复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中混合原料的研磨采用玛瑙研钵手动混合或者机械球磨法。

7.根据权利要求6所述的一种具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB₂复合材料的制备方法，其特征在于：所述机械球磨法采用行星式球磨机以100～500r/min运行2-50h得复合粉体。

8.根据权利要求7所述的一种具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB₂复合材料的制备方法，其特征在于：所述行星式球磨机以300～500r/min运行8-12h即得所述复合粉体。

9.根据权利要求7或8所述的一种具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB₂复合材料的制备方法，其特征在于：所述机械球磨法采用的球料比为30:1～50:1，球磨过程中为防止罐内温度过高，每球磨50-60分钟停歇5分钟。

10.根据权利要求2所述的一种具有高晶粒间连接性石墨烯/金属/MgB₂复合材料的制备方法，其特征在于：所述压制成型的试样为的圆柱体压片。