[发明专利]基于喷墨打印技术制备石墨烯增强铝基复合材料的方法及制得的石墨烯增强铝基复合材料

权利要求书

1.一种基于喷墨打印技术制备石墨烯增强铝基复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将石墨烯碱洗、酸洗后，浸泡在化学镀液中，在搅拌状态下进行表面改性处理，过滤取沉淀，清洗，干燥，得到改性石墨烯；

（2）将步骤（1）所述改性石墨烯加入有机溶剂中，超声分散均匀，得到改性石墨烯分散液，然后往所述改性石墨烯分散液加入纯铝粉或铝合金粉，搅拌处理，过滤取沉淀，烘干，得到复合粉末；

（3）将步骤（2）所述复合粉末与固化剂混合均匀，得到砂料，将所述砂料喷墨打印，得到多孔结构的石墨烯/铝复合材料预制体；

（4）将步骤（3）所述多孔结构的石墨烯/铝复合材料预制体置于模具中，预加热至300-600℃后，倒入铝液浇铸，通过压力浸渗制得所述石墨烯增强铝基复合材料；

步骤（3）所述喷墨打印包括：

先将一层砂料均匀铺设在工作平台上，然后喷洒粘结剂，晾干，接着铺设第二层砂料，喷洒粘结剂，晾干，以此类推，层层叠加，得到所述多孔结构的石墨烯/铝复合材料预制体。

2.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术制备石墨烯增强铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤（1）所述化学镀液为化学镀Cu溶液及化学镀Ni溶液中的一种以上；所述表面改性处理的时间为0.3h-12h，表面改性处理的温度为30-75℃。

3.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术制备石墨烯增强铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤（2）所述有机溶剂为乙醇或丙醇；所述改性石墨烯分散液的浓度为0.1-10mg/ml。

4.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术制备石墨烯增强铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤（2）所述铝合金粉为1xxx、5xxx、6xxx或7xxx系铝合金；步骤（2）所述复合粉末中改性石墨烯的质量分数为0.1%-10%。

5.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术制备石墨烯增强铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤（2）所述搅拌处理的时间为0.5h-5h。

6.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术制备石墨烯增强铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤（3）所述固化剂为对羟基苯磺酸；所述复合粉末与固化剂的质量比为50：1-5。

7.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术制备石墨烯增强铝基复合材料的方法，其特征在于，所述砂料铺设的层数为2层及以上，每一层砂料铺设的厚度为0.1-0.5 mm；所述粘结剂为呋喃树脂，所述粘结剂的质量为砂料质量的1%-2%。

8.根据权利要求1所述的基于喷墨打印技术制备石墨烯增强铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤（4）所述压力浸渗的压力为10-300MPa，压力浸渗的时间为1-10min。

9.一种由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的石墨烯增强铝基复合材料。