[发明专利]选区激光熔化法制备石墨烯增强的铝基复合材料的方法

摘要

选区激光熔化成形法制备石墨烯增强铝基复合材料的方法，它属于复合材料制备领域。本发明是为了提高采用选区激光熔化法制备AlSi10Mg铝合金的综合力学性能。本发明制备方法是将AlSi10Mg铝合金与石墨烯按照配比分别称重；将称重的石墨烯粉末粉末溶于无水乙醇并超声分散；将称重的AlSi10Mg铝合金粉末溶于乙醇机械搅拌；将上述两溶液放入球磨机中湿磨混粉；然后经离心、干燥后再次球磨混粉；将制备的铝基混合粉末在选取激光熔化成形机器上制备铝基复合材料零件。本发明的优点能够提高铝合金合金的综合力学性能；采用选区激光熔化法制备铝基复合材料，能够灵活的调整加工参数，实现铝基复合材料复杂零部件的直接成型，提高生产效率。

主权项

1.一种选区激光熔化成形法制备石墨烯增强的铝基复合材料的方法，包括如下步骤：步骤1、按照重量分数分别称量AlSi₁₀Mg粉末和少层石墨烯，其中石墨烯的重量分数为1％～5％，所述少层石墨烯的层数少于10层，厚度为5～16nm；步骤2、将少层石墨烯混合于无水乙醇中，放置于超声波细胞粉碎机中，超声混合，超声功率为150～300w，超声时间为2～5h，得到石墨烯分散液，其中无水乙醇和石墨烯的比例为15∶1；步骤3、将AlSi₁₀Mg粉末混合于无水乙醇中，采用机械搅拌的方式，得到AlSi₁₀Mg溶液；步骤4、将上述制备的石墨烯分散液和AlSi₁₀Mg溶液置于球磨罐中并锁紧球磨罐，球料比为10∶1；步骤5、将球磨罐放入低温行星球磨机中，进行湿磨混粉，混粉过程中，低温行星球磨机自带的空冷装置，对球磨罐进行降温，防止球磨罐温度过高，所述球磨罐温度控制在5～10℃，其中混粉的时间为0.5～1.5h，转速为150～250r/min；步骤6、将球磨罐取出，将得到的混合溶液过滤，放入离心机中离心1h，去除大部分无水乙醇，得到湿润的混合粉末；步骤7、然后将混合粉末，放入真空干燥箱中，真空干燥12h，干燥温度为20～60℃；步骤8、将干燥后的粉末，再次放入球磨罐中，抽真空并通入高纯度氩气，放入低温行星球磨机中球磨混粉2～2.5h，球磨速度为150～250r/min，球磨过程中空冷装置将球磨罐的温度控制在10～15℃，其中，空冷装置型号为XQM‑6；步骤9、将得到的混合粉末放入真空干燥箱中真空干燥，待用；步骤10、在选区激光熔化成形机器的控制电脑中，将三维模型导入，并且设置激光熔化成形的参数，在基板上逐层固化石墨烯‑AlSi₁₀Mg混合粉末，得到选区激光熔化成形法制备的石墨烯增强的铝基复合材料。