[发明专利]一种快速制备高强韧层状钛基复合材料的方法

权利要求书

1.一种快速制备高强韧层状钛基复合材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、氧化石墨烯和钛箔预处理：将Hummers法制备的氧化石墨烯加入到乙醇中超声分散1h～1.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述混合酸溶液由质量浓度为40％的HF溶液、质量浓度为65％的HNO₃溶液和H₂O按照1:3:8的体积比配制而成；所述钛箔的厚度为0.05mm～0.3mm；

步骤二、钛箔表面电泳沉积氧化石墨烯：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯沉积在阴极的钛箔上，形成沉积氧化石墨烯涂层的钛箔；所述阴极和阳极的板间距为60mm，电泳沉积的电压为10V～25V；所述电泳沉积的时间为10s～30s；

步骤三、复合材料制备：将20层以上步骤二中得到的沉积氧化石墨烯涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到层状氧化石墨烯增强钛基复合材料；所述层状氧化石墨烯增强钛基复合材料的弯曲强度大于1000MPa，弯曲最大位移大于10mm，抗拉强度大于530MPa，且延伸率大于32％。

2.根据权利要求1所述的一种快速制备高强韧层状钛基复合材料的方法，其特征在于，步骤一中所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为1:2，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为(0.3～0.6)：1，质量的单位为mg，体积的单位为mL。

3.根据权利要求1所述的一种快速制备高强韧层状钛基复合材料的方法，其特征在于，步骤三中所述烧结的压力为35MPa～45MPa，温度为900℃～1000℃，保温时间为1min～3min，真空度为1×10^-1Pa。