[发明专利]一种石墨铝复合材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种石墨铝复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：将石墨蠕虫或纳米碳粉体与有机溶剂装入密闭水冷压力反应釜中，以剪切速度≥9000转/秒的速度进行混合、分散，制得纳米碳浆料；

S2：将步骤S1制得的纳米碳浆料中加入原料粉体：石墨粉或纳米碳粉、锌粉、铬粉、锆粉，并搅拌混合均匀，其中，原料粉体与纳米碳浆料的质量比为(20～30)：100；所述石墨粉或纳米碳粉、锌粉、铬粉、锆粉的质量比为(60～80)：(8～15)：(6～10)：(6～15)；

S3：将CO₂气体通入密闭水冷压力反应釜中，先以0.5℃/min～3℃/min、0.05MPa～0.2MPa/min的速率升温、加压，温度至25℃～100℃、压力至2～60MPa时，保持30min～600min，再以1℃/min～5℃/min的速率降温，或以0.02MPa～0.1MPa/min的速率降压，或同时降温降压，得到纳米碳混合体；

S4：将铝合金原料基体加热升温至400℃～550℃，再加入步骤S3得到的纳米碳混合体，搅拌混合均匀，升温至560℃～900℃，保持30min～600min，最终得到石墨铝复合材料，所述铝合金原料基体为ZL101铝合金。

2.根据权利要求1所述的一种石墨铝复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中石墨蠕虫的比表面积大于40m²/g，所述石墨蠕虫由可膨胀石墨加热至400～1100℃膨胀后得到，所述可膨胀石墨的膨胀倍数大于200倍。

3.根据权利要求1所述的一种石墨铝复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中石墨蠕虫或纳米碳粉体与有机溶剂的质量比为(1～25)：100。

4.根据权利要求1所述的一种石墨铝复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的有机溶剂由无水甲醇、无水乙醇按照质量比(20～40)：(60～80)配制而成。

5.根据权利要求1所述的一种石墨铝复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中纳米碳浆料的平均粒径小于40μm。

6.根据权利要求1所述的一种石墨铝复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中搅拌转速为50～3000rpm，搅拌温度为20～35℃，搅拌时间为10～600min。

7.一种如权利要求1-6任一所述的方法制得的石墨铝复合材料在铸造领域中的应用。