[发明专利]一种轻金属基层状复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种轻金属基层状复合材料，包括层状轻金属与分布于该层状金属中的石墨烯纳米片，其特征在于，所述轻金属层状复合材料包括至少两层异质轻金属基板层与至少一层复合层交替排布，复合层位于两层异质轻金属层之间。

2.如权利要求1所述轻金属基层状复合材料，其特征在于，所述的轻金属为纯镁或镁合金，纯铝或铝合金，纯钛或钛合金。

3.如权利要求1所述轻金属基层状复合材料，其特征在于，所述石墨烯纳米片为单层石墨烯或多层石墨烯；所述单层轻金属基板厚度为0.01mm-10mm。

4.如权利要求1所述轻金属基层状复合材料，其特征在于，所述轻金属基层状复合材料中石墨烯纳米片的质量百分比为3％以下。

5.如权利要求1所述轻金属基层状复合材料，其特征在于，所述复合层为异质轻金属渗入到石墨烯纳米片的间隙中，与石墨烯纳米片复合，形成的一层复合层。

6.如权利要求5所述轻金属基层状复合材料，其特征在于，所述石墨烯纳米片均匀分布于复合层中。

7.一种轻金属基层状复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对两块异质轻金属基板的表面进行处理，去除表面氧化物和油脂等，晾干后用钢丝刷对表面进行打磨；

步骤二：将石墨烯纳米片加入到丙酮中，利用超声设备将石墨烯纳米片在丙酮中分散均匀，时间0.1h以上，利用喷枪将石墨烯纳米片均匀喷洒覆盖到步骤一的一块轻金属基板上，再覆盖上步骤一的另一块轻金属基板，获得石墨烯纳米片与步骤一的两块异质轻金属基板交替排布的复合板；

步骤三；将步骤二获得的复合板利用金属丝将其固定，在压力机上进行室温预压制，压制时间为0.1-10h，压制压力为1t以上；

步骤四：将步骤三的获得的复合板进行叠轧，形成轻金属基层状复合材料。

8.如权利要求7所述一种轻金属基层状复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四后，还包括步骤五：对步骤四的复合板进行退火处理后从中间位置切割分成两块复合板，重复步骤一至四，其中石墨烯纳米片与异质轻金属是交替排布的，并可根据实际所需多次重复步骤五，最终可得到石墨烯纳米片均匀分布的多层轻金属基层状复合材料。

9.如权利要求7所述一种轻金属基层状复合材料的制备方法，其特征在于，所述轧制的方法为冷轧，或温轧，或热轧，或电致塑性轧制，或温轧+电致塑性轧制，其中，Mg/Al基复合板的温轧温度为50-250℃，热轧的温度为250-600℃；Al/Ti基复合板的温轧温度为100-350℃，热轧的温度为350-600℃；Mg/Ti基复合板的温轧温度为100-300℃，热轧的温度为300-600℃；复合板的热轧须在惰性气体的保护下进行，电致塑性轧制的脉冲电流参数为：脉冲宽度为50-300μs，频率为150-1000Hz，电流密度幅值为50-1500A/mm²。

10.如权利要求7所述一种轻金属基层状复合材料的制备方法，其特征在于，还包括对原始轻金属基板及轻金属基层状复合材料的退火处理过程。