[发明专利]一种镁合金基层状复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种镁合金基层状复合材料及其制备方法，包括：将羧基化石墨烯分散在溶剂中，得到石墨烯分散液；将碳纳米管分散在溶剂中，得到碳纳米管分散液；将碳纳米管分散液、石墨烯分散液、碳纳米管分散液依次喷射沉积在镁箔表面，得到包含喷射层的镁基复合片层；将镁基复合片层破碎为层状基元，并将层状基元置于模具中依次进行真空热压烧结和热挤压，得到镁合金基层状复合材料。本发明提供的镁合金基层状复合材料实现了力学性能和电磁屏蔽效能的协同增强，而且扩宽了镁合金在电磁屏蔽领域的应用。

技术领域

本发明涉及金属复合材料技术领域，特别涉及一种镁合金基层状复合材料及其制备方法。

背景技术

镁基复合材料不仅具有比强度、比刚度高、耐磨性能好等优点，而且具有良好的电磁屏蔽性能，因而广泛应用于骑车、航空航天、电子产品等领域中。但是镁合金仅对低频段电磁波(≤300MHz，即无线电波范畴)屏蔽效果良好，对高频和超高频电磁波屏蔽效果并不理想，导致镁合金难以抵御高频和超高频电子站武器的攻击，而电子战武器装备的电磁屏蔽能力决定了其战场生存能力，甚至影响到战争的成败。因此，现有镁合金屏蔽频段狭窄的缺点严重阻碍了在国防电磁屏蔽领域的应用。

发明内容

本发明实施例提供了一种镁合金基层状复合材料及其制备方法，该镁合金基层状复合材料兼具优异的力学性能和电磁屏蔽效能，且扩宽了镁合金在电磁屏蔽领域的应用。

第一方面，本发明提供了一种镁合金基层状复合材料的制备方法，所述制备方法包括：

将羧基化石墨烯分散在溶剂中，得到石墨烯分散液；将碳纳米管分散在所述溶剂中，得到碳纳米管分散液；

将所述碳纳米管分散液、所述石墨烯分散液、所述碳纳米管分散液依次喷射沉积在镁箔表面，得到包含喷射层的镁基复合片层；

将所述镁基复合片层破碎为层状基元，并将所述层状基元置于模具中依次进行真空热压烧结和热挤压，得到所述镁合金基层状复合材料。

优选地，所述羧基化石墨烯由石墨烯纳米片经酸洗得到。

优选地，所述石墨烯纳米片的尺寸为0.5～5μm。

更优选地，所述石墨烯纳米片的厚度为0.8～1.2nm。

优选地，所述碳纳米管的直径为30～80nm。

优选地，所述碳纳米管的长度小于10μm。

优选地，所述羧基化石墨烯的制备方法包括：将所述石墨烯纳米片置于酸溶液中，并于60～80℃下搅拌4～6h。

更优选地，所述羧基化石墨烯的制备方法包括：将所述石墨烯纳米片置于酸溶液中超声20～40min后，并于60～80℃下搅拌4～6h。

优选地，所述碳纳米管为经所述酸洗得到的；所述酸洗包括将碳纳米管置于所述酸溶液中，并于60～80℃下搅拌4～6h。

更优选地，所述碳纳米管为经酸洗得到的；所述酸洗包括将碳纳米管置于所述酸溶液中超声20～40min后，并于60～80℃下搅拌4～6h。

优选地，所述酸溶液为体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混合液。

优选地，所述石墨烯分散液中所述羧基化石墨烯的质量浓度为0.5～0.7g/L。

更优选地，所述石墨烯分散液中所述羧基化石墨烯的质量浓度为0.6g/L。

优选地，所述碳纳米管分散液中所述碳纳米管的质量浓度为0.2～0.4g/L。

更优选地，所述碳纳米管分散液中所述碳纳米管的质量浓度为0.3g/L。

优选地，所述溶剂为无水乙醇。