CN114951664B 一种石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料的制备方法 （哈尔滨工业大学）

一种石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材本发明公开了一种石墨烯与碳化硅混杂增2所述变速球磨包括：在球磨转速为100-200rpm条件下球磨4-10h后，再在球磨转速为3[0002]随着铝基复合材料的应用越来越普及，混杂增强铝基复合材料显示出极大的优的条件下获得比加入单一增强相的铝基复合材料更优[0003]但是对于GNP和SiCnp混杂增强铝基复合材料的制备制备GNP和SiCnp混杂增强铝基复合材料的方法中均采用了首先制备GNP-SiC混杂增强相，4[0020]本发明所述的一种石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料的制备方法相对于现对柔性石墨烯结构造成损伤导致材料性能恶化的弊端，提高了石墨烯纳米片的结构完整5[0026]本发明提供的石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料的有益效果与石墨烯与碳[0047]本发明实施例所述的一种石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料的制备方法通6[0048]本发明实施例还通过变速球磨将石墨烯纳米片与纳米碳化硅颗粒、铝粉混合均时间充分对纳米碳化硅颗粒和铝粉进行同转速球磨，将纳米碳化硅颗粒与铝粉均匀混合，7[0063]在真空度为1×10-3Pa-1×10-5Pa条件下，加热预压后的石墨烯/纳米碳化硅/铝[0071]本发明实施例提供的石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料的有益效果与石墨片的体积分数为3.0vol纳米碳化硅颗粒的体积分数为1.5vol体积分数为2.0vol%8[0077]步骤S2：将混合均匀的石墨烯/纳米碳化硅/铝复合粉体装入所需模具中，先在[0079]对实施例1制得的呈准连通以及层状分布石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料进行力学性能测试，经检测抗拉强度为255.28MPa，屈服强度为177.49MPa，延伸率为[0080]图2为本发明实施例1所制备的复合材料烧结态样品的XRD成分分析曲线；图中可看出未Al4C3峰的出现，可说明球磨过程中GNP与Al未发生严重的界面反应，未发现明显的Al4C3的生成。减少Al4C3脆性相的产生有助于石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料达到[0082]本对比例中的石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料的制备方法具体步骤同实[0083]其中，实施例1中纳米碳化硅颗粒和铝粉球磨后得到的预混合粉末表面碳化硅分[0085]本对比例中的石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料的制备方法具体步骤同实9碳化硅颗粒与铝粉的预球磨时间影响了后续纳米碳化硅颗粒与铝粉预混合粉末与石墨烯[0090]图12和图13为实施例1所制备的复合材料挤压态样品沿挤压方向界面的SEM形貌片的体积分数为3.0vol纳米碳化硅颗粒的体积分数为0.9vol体积分数为2.0vol%[0096]步骤S2：将混合均匀的石墨烯/纳米碳化硅/铝复合粉体装入所需模具中，先在[0097]对实施例2制得的呈准连通以及层状分布石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料进行力学性能测试，经检测抗拉强度为252.87MPa，屈服强度为199.86MPa，延伸率为片的体积分数为3.0vol纳米碳化硅颗粒的体积分数为0.3vol体积分数为2.0wt％的硬脂酸作为球磨过程控制剂；[0102]步骤S2：将混合均匀的石墨烯/纳米碳化硅/铝复合粉体装入所需模具中，先在通以及层状分布石墨烯与碳化硅混杂增强铝基基复合材料中增强相的分布情况。对实施例3制得的呈准连通以及层状分布石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料进行力学性能测试，经检测抗拉强度为226.43MPa，屈服强度为的分布最均匀，可说明由实施例2所制备的GNP与SiCnp体积比为10:3时样品均匀性最好，在于步骤S1中，铝基体的体积分数为97.0vol石墨烯纳米片的体积分数为3.0vol并[0107]对对比例3制得的单一石墨烯增强铝基复合材料(Al-3.0GN实施例3的石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料(Al-3.0GNP-1.5SiC，Al-3.0GNP-