[发明专利]一种石墨烯泡沫铝复合金属材料及制备方法

摘要

本发明提供一种石墨烯泡沫铝复合金属材料及制备方法，将发泡剂与石墨烯研磨分散均匀，然后混于金属铝粉，通过激光烧结，使发泡剂均匀分解放出气体,气体的膨胀使铝合金成泡沫状，并使石墨烯分散于泡沫的界面，然后冷却即得到石墨烯泡沫铝复合金属材料，金属铝泡沫化与石墨烯强化过程同时进行，克服了现有方法制备的石墨烯泡沫铝复合材料性能不够稳定，强化效果不够理想的技术缺陷，制备获得稳定、均匀，具有低密度高强度的特性的石墨烯泡沫铝复合材料，制备出的石墨烯泡沫铝复合金属材料性质稳定，易储存输运，易于实现规模化工业生产。

主权项

1.一种石墨烯泡沫铝复合金属材料，其特征在于，所述复合金属材料由下列重量份的原料制备而成：金属铝粉72‑80份石墨粉8‑10份发泡剂2‑10份分散剂1.5‑5份插层剂0.5‑3份其中，所述的金属铝粉为高纯铝粉、铝镁合金粉、铝铜合金粉、铝锰合金粉和铝硅合金粉的一种或几种的共混物，所述金属铝粉的颗粒度为200‑800目；所述的石墨粉原料为鳞片石墨、膨胀石墨、高取向石墨、热裂解石墨、氧化石墨中的至少一种；所述的发泡剂为TiH2、ZrH2、CaH2中的一种或几种的混合物；所述的分散剂为油酸酰胺、芥酸酰胺、聚己二酸乙二醇酯、邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、乙酰柠檬酸酯、单甘酯和季戊四醇酯的一种或几种的混合物；所述的插层剂为氧化石墨烯量子点、石墨烯量子点、单层MoS2和单层黑磷材料的一种或几种混合物；所述石墨烯泡沫铝复合金属材料，采用金属铝粉和石墨粉为原料，与发泡剂共混进行发泡处理得到石墨烯泡沫铝复合金属材料，具体方法如下：（1）将8‑10重量份石墨粉、0.5‑3重量份插层剂和1.5‑5重量份分散剂在高速混合机中以600‑1200rpm的转速混合分散10‑25min，对所述石墨粉进行插层、剥离和分散处理，得到分散石墨烯；（2）将步骤（1）得到的分散石墨烯与2‑10重量份发泡剂共同加入真空容器中，搅拌均匀，得到石墨烯/发泡剂混合粉末；（3）将步骤（2）得到的石墨烯/发泡剂混合粉末与72‑80重量份所述金属铝粉混合，搅拌均匀，然后注入模具中，压实后初步成型，得到结构件前驱体；（4）对所述初步成型的结构件前驱体，采用激光烧结工艺，使前驱体中的发泡剂均匀分解放出气体，气体的膨胀使铝合金成泡沫状，并使石墨烯分散于泡沫的界面，冷却即得到石墨烯泡沫铝复合金属材料。