[发明专利]一种石墨烯增强镍基纳米复合粉末冶金材料的制备方法

说明书

本发明公开的属于石墨烯增强镍基纳米复合粉末冶金材料技术领域，具体为一种石墨烯增强镍基纳米复合粉末冶金材料的制备方法，该石墨烯增强镍基纳米复合粉末冶金材料的制备方法的具体制备步骤如下：S1：石墨烯分散：将石墨切成片状，之后将片状的石墨研磨，直至石墨的颗粒呈纳米级，得到纳米级石墨烯；S2：石墨烯表面处理：将步骤S2中得到表面附着分散剂的纳米级石墨烯与镍反应。将原料经过石墨片研磨分散使得石墨初步分散，经过后续多次混合分散的作用，方便镍在石墨烯表面的均匀覆盖，保证材料的质量；纳米级石墨烯与镍的复合作用，获取的成品具有多种优化特性，适用范围较广。

技术领域

本发明涉及石墨烯增强镍基纳米复合粉末冶金材料技术领域，具体为一种石墨烯增强镍基纳米复合粉末冶金材料的制备方法。

背景技术

石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。把石墨烯添加到镍基体中制备出石墨烯增强镍基复合材料，能够在很大程度上提高基体的力学性能，具有广阔的应用前景。

石墨烯与金属基体的润湿性较差，使得石墨烯、镍之间混合不均匀，从而使得石墨烯上镍分布不均匀，降低材料性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯增强镍基纳米复合粉末冶金材料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的石墨烯与金属基体的润湿性较差，使得石墨烯、镍之间混合不均匀，从而使得石墨烯上镍分布不均匀，降低材料性能的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯增强镍基纳米复合粉末冶金材料的制备方法，该石墨烯增强镍基纳米复合粉末冶金材料的制备方法的具体制备步骤如下：

S1：石墨烯分散：将石墨切成片状，之后将片状的石墨研磨，直至石墨的颗粒呈纳米级，得到纳米级石墨烯；

S2：石墨烯表面处理：将步骤S1中获取的纳米级石墨烯取出，且将纳米级石墨烯中添加分散剂，将纳米级石墨烯、分散剂置于离心机中，离心机带动纳米级石墨烯、分散剂离心转动、混合，使得纳米级石墨烯、分散剂之间接触交融，得到表面附着分散剂的纳米级石墨烯；

S3：石墨烯、镍复合制成成品：将步骤S2中得到表面附着分散剂的纳米级石墨烯与镍反应，使得镍均匀覆盖在纳米级石墨烯的表面，得到成品石墨烯增强镍基纳米复合粉末冶金材料。

优选的，所述步骤S1中对片状的石墨研磨采用球磨机处理，球磨机的转速设定200-300r/min。

优选的，所述步骤S2中纳米级石墨烯与分散剂按照质量比重分别为10：2～3。

优选的，所述分散剂为石墨烯DMF分散剂，所述石墨烯管DMF分散剂包括80-90％的活性剂和10-20％的水。

优选的，所述步骤S3中纳米级石墨烯与镍反应的具体方式为：在反应容器中预先加入镀液，镀液以硫酸镍为主盐，次亚磷酸盐为还原剂，在90℃的酸性溶液中进行作业，将镍磷化学镀到纳米级石墨烯的表面。

优选的，所述步骤S3中纳米级石墨烯与镍反应的具体方式为：将纳米级石墨烯与金属镍粉通过搅拌机混合均匀，通过烧结的方式，使得纳米级石墨烯与金属镍粉定型，且纳米级石墨烯与金属镍粉按照质量比重配比分别为：纳米级石墨烯：金属镍粉＝10～20：80～90。

优选的，所述步骤S3中纳米级石墨烯与镍反应的具体方式为：以电镀的方式，硫酸镍作为电镀主盐，将纳米级石墨烯作为被阴极镀材料并置于电镀池内，电镀过程中对电镀溶液不断搅拌。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)将原料经过石墨片研磨分散使得石墨初步分散，经过后续多次混合分散的作用，方便镍在石墨烯表面的均匀覆盖，保证材料的质量；