[发明专利]石墨烯/铝复合体的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/铝复合体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用静电自组装法制备石墨烯/铝静电自组装粉，其中石墨烯的质量百分比为4.0～10.0wt.％，所述石墨烯为单层、双层或多层石墨烯，或氧化石墨烯、氢化石墨烯、氟化石墨烯；

步骤2，取适量铝粉与步骤1制备的石墨烯/铝静电自组装粉进行真空球磨，制得石墨烯/铝混合粉末，其中石墨烯的质量百分比≤1.0wt.％；

步骤3，将石墨烯/铝混合粉末冷压成型，获得压坯；

步骤4，将压坯置于真空热压烧结炉中进行400～450℃烧结，再将炉温升高至580～620℃进行二次烧结，即获得石墨烯/铝复合体；

步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1，将石墨烯加入去离子水中，超声振荡20～30min得到石墨烯浑浊液；

步骤1.2，将表面活性剂十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种加入石墨烯浑浊液中，然后搅拌至表面活性剂完全溶解，完成对石墨烯的表面极化改性处理；

步骤1.3，取铝粉加入步骤1.2得到的浑浊液中，不断搅拌直至铝粉和石墨烯均匀吸附，得到胶体悬浮液，静置待胶体悬浮液明显分层后，对沉淀物进行过滤和真空干燥，获得团絮状石墨烯/铝静电自组装粉；

步骤1.2中，表面活性剂的添加量与石墨烯的质量比为2～10：1。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铝复合体的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，先将石墨烯/铝静电自组装粉、磨球和球磨介质硬脂酸置于真空球磨机中球磨分散20min-50min，再将铝粉加入球磨罐中进行球磨，球料比为5～10∶1，球磨机转速为100～300r/min，球磨时长为2h～4h，采用间歇式球磨方法，控制球磨罐温度≤40℃，使得铝粉在反复冷焊和开裂过程中与石墨烯充分包裹，即制得石墨烯/铝混合粉末。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铝复合体的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，将石墨烯/铝混合粉末冷压成型的压强为10MPa～60MPa。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯/铝复合体的制备方法，其特征在于，所述步骤4的具体步骤如下：

步骤4.1，将压坯置于真空热压烧结炉中，然后将炉温升高至25-200℃，升温过程中进行抽真空处理，使炉中真空度≤1.0×10^-2Pa；

步骤4.2，将真空热压烧结炉的炉温升高至400～450℃对压坯进行烧结，烧结时间为1h～3h；

步骤4.3，将真空热压烧结炉的炉温升高至580～620℃对压坯进行二次烧结，烧结时间为2h～3h，烧结后即获得石墨烯/铝复合体。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯/铝复合体的制备方法，其特征在于，所述步骤4.2中，炉温的升温速度为5-15℃/min，烧结方式为热烧结或热压烧结，为热压烧结时压坯上施加压力为10MPa～100MPa。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯/铝复合体的制备方法，其特征在于，所述步骤4.3中，二次烧结为热烧结或热压烧结，为热压烧结时压坯上施加压力为10MPa～100MPa。