[发明专利]Fe基石墨烯复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种Fe基石墨烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：准备氧化铁粉末、多壁碳纳米管及氧化石墨烯粉末；将氧化铁粉末加入到去离子水中，随后加入多壁碳纳米管及氧化石墨烯粉末，得到悬浊液A；对悬浊液A进行超声分散，得到分散液A；在分散液A中通入氢气，并微波加热，得到分散液B；对分散液B进行磁力搅拌，得到高压气雾化液；对高压气雾化液进行高压气雾化，得到Fe基石墨烯复合材料粉末；对Fe基石墨烯复合材料粉末进行煅烧；对煅烧后的复合材料粉末进行分散处理，得到分散态的Fe基石墨烯复合材料粉末；对分散态的复合材料粉末进行冷等静压处理，得到Fe基石墨烯复合材料块；以及对复合材料块进行热压烧结，得到Fe基石墨烯复合材料。

技术领域

本发明是关于石墨烯应用领域，特别是关于一种Fe基石墨烯复合材料的制备方法。

背景技术

金属基复合材料(Metal Matrix Composite，简称MMC)是以金属或合金为基体，与一种或几种金属或非金属增强相人工合成的复合材料。较之传统的金属或合金，金属基复合材料不仅可以在保持金属高的导热、导电性的同时增强其力学性能，而且还可以大幅度降低金属材料的线膨胀系数。此外，选择适当的增强体，还可以提高材料的高温强度和刚度，改善其耐磨性、耐疲劳性、耐蠕变性和阻尼性能等。金属基复合材料按基体材料不同一般可分为铝基、镁基、锌基、铜基、钢基、铁基及金属间化合物基复合材料等。按增强相形态的不同分为非连续增强金属基复合材料，其中包括颗粒增强金属复合材料、晶须或短纤维增强金属基复合材料、连续纤维增强金属基复合材料和层板增强金属基复合材料。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Fe基石墨烯复合材料的制备方法，其能够克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种Fe基石墨烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：准备氧化铁粉末、多壁碳纳米管以及氧化石墨烯粉末；将氧化铁粉末加入到去离子水中，随后向去离子水中加入多壁碳纳米管以及氧化石墨烯粉末，得到悬浊液A；对悬浊液A进行超声分散，得到分散液A；在分散液A中通入氢气，同时对分散液A进行微波加热，得到分散液B；对分散液B进行磁力搅拌，得到高压气雾化液；对高压气雾化液进行高压气雾化，得到Fe基石墨烯复合材料粉末；对Fe基石墨烯复合材料粉末进行煅烧；对煅烧后的Fe基石墨烯复合材料粉末进行分散处理，得到分散态的Fe基石墨烯复合材料粉末；对分散态的Fe基石墨烯复合材料粉末进行冷等静压处理，得到Fe基石墨烯复合材料块；以及对Fe基石墨烯复合材料块进行热压烧结，得到Fe基石墨烯复合材料。

在一优选的实施方式中，在悬浊液A中，氧化铁粉末的浓度为150-300g/L，多壁碳纳米管的浓度为30-40g/L以及氧化石墨烯粉末的浓度为5-10g/L。

在一优选的实施方式中，对悬浊液A进行超声分散的具体工艺为：超声分散的温度为50-70℃，超声分散的时间为70-90min。

在一优选的实施方式中，在分散液A中通入氢气的量为80-100mL/min，对分散液A进行微波加热具体工艺为：微波功率为300-400W，微波加热时间为40-50min。

在一优选的实施方式中，对分散液B进行磁力搅拌的具体工艺为：磁力搅拌的温度为70-90℃，磁力搅拌的时间为6-8h。

在一优选的实施方式中，对高压气雾化液进行高压气雾化的具体工艺为：高压气雾化液从坩埚喷嘴喷出，高压气雾化液流量为60-100kg/h，雾化气体压力为4-8MPa，雾化气体气流速度为600-1500m/s，雾化气体温度为100-150℃。

在一优选的实施方式中，对Fe基石墨烯复合材料粉末进行煅烧的具体工艺为：煅烧气氛为真空气氛，煅烧温度为300-500℃，煅烧时间为4-7h。