[发明专利]泡沫石墨烯骨架增强铝基复合材料及其制备方法

摘要

一种泡沫石墨烯骨架增强铝基复合材料及其制备方法，所述复合材料由泡沫衬底、石墨烯强化层、基体材料组成，或在其中加入强化颗粒。泡沫衬底为泡沫金属或泡沫陶瓷或泡沫碳。基体材料包括铝及铝基合金。强化颗粒为高导热金刚石粉、石墨烯、碳纳米管中的至少一种或复合，或为增加复合材料机械强度及降低热膨胀系数的高导热低膨胀陶瓷颗粒。本发明制得的复合材料因石墨烯与铝在三维空间内保持连续分布，形成了网络互穿结构，从而弱化了复合界面对材料热学和电学性能的显著影响，既能不降低金属基体在复合材料中的良好塑韧性，又能使增强相成为一个整体，最大限度地发挥增强体的导热和导电效率，使复合材料的热导率、导电率及机械强度相比较传统复合材料有极大提高，是一种很有潜力的新型多功能复合材料。

主权项

泡沫石墨烯骨架增强铝基复合材料，其特征在于，所述复合材料包括增强体、基体材料，所述增强体包括泡沫骨架衬底、石墨烯强化层，所述泡沫骨架衬底表面设有石墨烯强化层；所述泡沫骨架衬底选自泡沫金属骨架、泡沫陶瓷骨架、泡沫碳骨架中的至少一种，所述基体材料选自铝或铝基合金；所述石墨烯强化层选自石墨烯膜、石墨烯墙、石墨烯包覆金刚石、碳纳米管包覆石墨烯中的一种；所述增强体采用下述方案制备：将泡沫骨架衬底清洗、烘干后，先采用电镀、化学镀、蒸镀、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在衬底表面沉积镍、铜、钨、钼、钛、银、铬中的一种或复合金属层，然后，置于纳米晶和微米晶金刚石混合颗粒的悬浊液中，加热至沸腾后，于超声波中震荡、分散均匀，得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底；对泡沫骨架衬底采用化学气相沉积在泡沫骨架表面或金刚石颗粒表面原位生长石墨烯膜、石墨烯墙、石墨烯包覆金刚石、碳纳米管包覆石墨烯，得到增强体。