[发明专利]一种高效的铝基石墨烯耐磨自润滑复合材料的制备工艺

权利要求书

1.一种铝基石墨烯复合耐磨自润滑材料制备工艺，其特征在于，步骤如下：

S1步骤：制备CuCl₂-石墨层间化合物；

S2步骤：高温还原CuCl₂-石墨层间化合物；

S3步骤：将铝合金融化后，倒入氩气保护铝液电磁搅拌电炉中，将制备的石墨-铜层间化合物放入铝液中，加入重量比按照0.1-0.5%进行，用铝液耐高温陶瓷过滤网压住石墨-铜层间化合物，保持该加入产物在搅拌过程中一直浸润在铝液中；

S4步骤：将混合均匀的铝合金与单石墨烯、多层石墨的液态熔体浇筑成零部件，形成铝合金零部件。

2.根据权利要求1所述一种铝基石墨烯复合耐磨自润滑材料制备工艺，其特征在于，S1步骤中，采用天然鳞片石墨和无水氯化铜为原料；石墨：氯化铜的重量比按照1:1~3进行配比，配比充分搅拌混合均匀后，装入耐热玻璃管中，加热到120-130℃后，开始抽真空2-5小时，当真空度达到300Pa以下时，停止抽真空，熔封耐热玻璃管，然后放到立式高温炉中进行加热反应，加热到500-550℃，保温反应24-72小时后，取出耐热玻璃管冷却至室温后，打开耐热玻璃管，取出制备的粉末备用；通过该步骤制备出CuCl2-石墨的层间化合物，CuCl2插层到石墨层间，可以通过反应温度和反应时间，调整CuCl2-石墨层间化合物的阶数，到达调整最终生成产物中石墨与石墨烯的比例的目的。

3.根据权利要求1所述一种铝基石墨烯复合耐磨自润滑材料制备工艺，其特征在于，S2步骤中，将制备CuCl2-石墨层间化合物放入到高温氢气还原炉，加热到120-130℃左右，抽取真空2-3小时后，通入氢气，继续升温至400-500℃，保温反应24-48小时；期间每隔4-6小时，抽取反应后的气体，并重新充入氢气，促进氯化铜还原成铜，反应完成后，将制备材料冷却到室温，取出后密封处理，防止氧化及受潮，经过该步骤，石墨层间的CuCl2将被还原成金属铜，形成石墨-铜层间化合物，该化合物不仅含有单层的石墨烯，而且含有多层的石墨结构。

4.根据权利要求1所述一种铝基石墨烯复合耐磨自润滑材料制备工艺，其特征在于，S3步骤中搅拌，首先电磁搅拌装置，升温至760-800℃，保温20-40分钟，期间不间断的搅拌，促使加入的石墨-铜层间化合物的充分熔解及扩散；墨-铜层间化合物，随着铜原子的扩散，也逐步被解离成单层的石墨烯或者多层石墨结构的片状结构，在铝熔体扩散开来，形成铝铜合金与石墨烯、石墨均匀分散的复合材料。