[发明专利]一种用于增强铝合金的石墨烯母料及制备方法

摘要

本发明属于石墨烯增强铝基复合材料的母料制备领域，提供了种用于增强铝合金的石墨烯母料及制备方法。该方法的主要步骤为首先将石墨烯与硅酮进行捏炼至完全混合均匀，然后加入铝粉搅拌混炼，得到石墨烯均匀分散的膏状复合材料，最后进行固化和研磨，得到分散性良好和界面结合强度高的石墨烯母料。该母料与铝粉具有良好的分散性，工艺简单且能耗低，使得石墨烯与铝形成的高质量界面性，不但增强铝合金，而且在大幅降低铝合金制品的厚度的同时保证其高强度，是推动铝合金进一步轻质化改性的关键材料。

主权项

一种用于增强铝合金的石墨烯母料的制备方法，其特征在于通利用硅酮的粘接固化特性，将石墨烯通过捏炼分散于硅酮中，然后与铝粉混炼均匀形成膏状复合材料，进一步固化研磨得到一种用于增强铝合金的石墨烯母料，具体步骤如下：（1）石墨烯与硅酮的捏炼：将石墨烯、硅酮、防老剂、硬脂酸、软化剂及偶联剂按重量份数：石墨烯10~20份、硅酮75~85份、防老剂0.5~1份、硬脂酸1~3份、软化剂1~2份、偶联剂0.3~0.5份，加入到捏炼机中，设置主电机功率、转速、电压、加压空气压力参数，所述捏炼及混炼过程均应在无水且氮气保护的条件下进行；捏炼机的主电机功率设置为75~80KW；捏炼过程的转速设置为950~1000r/min；捏炼过程的加压空气压力设置为0.6~0.8MPa；捏炼至物料完全混合均匀，石墨烯与硅酮完成良好的界面结合；（2）将铝粉加入溶液的质量分数为0.5~1%的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，室温下搅拌1~1.5h，洗涤并干燥后，与步骤（1）得到的捏炼混合料按一定比例进行混炼，经15~20min；后，得到石墨烯均匀分散的膏状复合材料；（3）向步骤（2）得到的膏状复合材料中一边加入固化剂，一边搅拌，固化过程的搅拌速度为220~250r/min，使其混合均匀，逐渐降低搅拌速率，直至停止，膏状复合材料也逐渐固化，然后将其转移至研磨机中进行研磨，得到分散性良好，界面结合强度高的石墨烯母料。