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1、10申请公布号CN104073674A43申请公布日20141001CN104073674A21申请号201410280611622申请日20140620C22C1/10200601C22C21/0020060171申请人哈尔滨翔科新材料有限公司地址150000黑龙江省哈尔滨市松北区世茂滨江新城3期1区D43栋1单元144号72发明人武高辉肖瑞武强74专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人牟永林54发明名称一种石墨烯铝基复合材料的制备方法57摘要一种石墨烯铝基复合材料的制备方法。本发明涉及新材料制备技术领域，特别是涉及一种石墨烯铝基复合材料的制备方法。本发明是为解决现有石墨烯。
2、铝基复合材料强度低且复合材料中石墨烯体积分数低的问题。方法一、制备铝金属粉末；二、制备复合粉体；三、制备预制体；四、熔炼铝液；五、利用压力浸渗将铝液浸渗到预制体间隙中，保压，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料。本发明的制备方法制得的石墨烯铝基复合材料成分均匀，致密度高，成本较低，且尺寸较大。51INTCL权利要求书2页说明书11页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书11页附图2页10申请公布号CN104073674ACN104073674A1/2页21一种石墨烯铝基复合材料的制备方法，其特征在于一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按照以下步骤进行一、将纯。
3、铝粉末或铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入保护性气体，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为351，球磨时间为2H3H，转速为120RPM250RPM，得到铝金属粉末；所述的纯铝粉末的粒度为25目500目；所述的铝合金粉末的粒度为25目500目；二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入保护性气体，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为3101，球磨时间为2H6H，转速为200RPM400RPM，得到复合粉体；三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；四、将纯铝块体或铝合金块体在温度700900条件下熔炼3H4H，得到铝液；五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至50。
4、0700进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H1H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积分数为3545；石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积分数为120。2根据权利要求1所述的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的铝合金粉末为ALSI系合金粉末、ALCU系合金粉末、ALMG系合金粉末、ALSICU系合金粉末、ALSIMG系合金粉末、ALCUMG系合金粉末、ALSICUMG系合金粉末和ALZNMG系合金粉末中的一种或其中几种的混合物。3根据权利要求1或2所述的一种石墨烯。
5、铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的磨球为钢球或陶瓷球中的一种或其中几种的混合物，步骤一中所述的保护性气体为N2、AR、HE中的一种或其中几种的混合物。4根据权利要求3所述的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的磨球为钢球或陶瓷球，步骤二中所述的保护性气体为N2、AR、HE中的一种或其中几种的混合物。5根据权利要求3所述的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的球磨采用正反周期交替，中间暂停的球磨方式，且单次正转为20MIN40MIN，单次反转时间为20MIN40MIN，中间暂停时间为20MIN40MIN。6根据权利要求3所述的一种石墨烯铝基复。
6、合材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的球磨采用正反周期交替，中间暂停的球磨方式，且单次正转为20MIN40MIN，单次反转时间为20MIN40MIN，中间暂停时间为20MIN40MIN。7根据权利要求3所述的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述的冷压参数为压力为20MPA50MPA，保压时间5MIN10MIN，温度为室温。8根据权利要求3所述的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤四中所述的铝合金块体为为ALSI系合金体为、ALCU系合金体为、ALMG系合金体为、ALSICU系合金体为、ALSIMG系合金体为、ALCUMG系合金体为和ALSICUMG系合金体为。
7、中的一种或其中几种的混合物。权利要求书CN104073674A2/2页39根据权利要求3所述的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤五中所述的压力浸渗的压力为80MPA100MPA。10根据权利要求3所述的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤五中所述的压力浸渗环境为真空环境中或大气环境中。权利要求书CN104073674A1/11页4一种石墨烯铝基复合材料的制备方法技术领域0001本发明涉及新材料制备技术领域，特别是涉及一种石墨烯铝基复合材料的制备方法。背景技术0002石墨烯是一种新型二维材料，具有堪比碳纳米管的优异力学性能，同时还具有低热膨胀系数、高热导率等优异的热物理。
8、性能，并且量子效应奇特。因此将石墨烯和铝金属复合，制备石墨烯铝基复合材料，将具有轻质高强、低热膨胀和高热导率等优异性能，满足实际航天航空等结构件和微电子封装领域的需求。0003目前石墨烯铝基复合材料的研究因石墨烯成本较高、且制备困难，因此尚未能开展广泛研究，国内外研究均较为少见。国内东北大学管仁国等采用机械搅拌法制备了石墨烯CU铝基复合材料，硬度较基体提高了40。上海交通大学在JINGYUEWANG等人在SCRIPTAMATERIALIA上发表研究表明，采用粉末冶金的方法制备石墨烯铝基复合材料强度较基体提高了62，达到249MPA。中国航空工业材料研究所的研究团队利用球磨和粉末冶金的方法制备的。
9、石墨烯铝基复合材料较基体强度提高了25，而延伸率并没有下降。国外STEPHENFBARTOLUCEI等研究者通过球磨后热等静压和挤压变形制得石墨烯铝基复合材料，强度低于纯铝强度。上述方法制备复合材料主要使用的是搅拌铸造法，或者是粉末冶金法，制得复合材料中石墨烯体积分数低均小于1。发明内容0004本发明是为解决现有石墨烯铝基复合材料强度低且复合材料中石墨烯体积分数低的问题，而提供一种石墨烯铝基复合材料的制备方法。0005本发明的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按照以下步骤进行0006一、将纯铝粉末或铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入保护性气体，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为351，球磨时间。
10、为2H3H，转速为120RPM250RPM，得到铝金属粉末；0007所述的纯铝粉末的粒度为25目500目；0008所述的铝合金粉末的粒度为25目500目；0009二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入保护性气体，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为3101，球磨时间为2H6H，转速为200RPM400RPM，得到复合粉体；0010三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0011四、将纯铝块体或铝合金块体在温度700900条件下熔炼3H4H，得到铝液；0012五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至500700进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液。
11、浸渗到预制体间隙中，保持压力05H1H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；说明书CN104073674A2/11页50013石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为3545；0014石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为120。0015本发明的优点如下0016本发明提供的石墨烯铝基复合材料的制备方法，可以根据工程实际需要制备不同体积分数的石墨烯铝基复合材料，复合材料中石墨烯的体积分数高达20，相比与现有方法体积分数提高了近12个数量级，本领域公知，复合材料中石墨烯的体积分数越高，复合材料的导热性能越好、热膨胀系数越低材料受热时尺寸变形小。制备工艺简单，成本低且。
12、材料致密度高，可达到99以上，克服了石墨与铝金属不润湿的不足，为石墨烯铝基复合材料的应用提供了可行的技术方案。制备得到的石墨烯铝基复合材料，具有高强度、低热膨胀系数等优点，本发明制备得到的石墨烯铝基复合材料的强度较基体提高了25倍。附图说明0017图1为试验四制备得到的石墨烯铝基复合材料的断口形貌SEM照片；0018图2为试验三至五制备得到的石墨烯铝基复合材料的弹性模量随石墨烯体积分数的变化曲线图；其中A为理论值；B为实测值；0019图3为试验三至五制备得到的石墨烯铝基复合材料中石墨烯体积分数与三点弯曲强度变化曲线图。具体实施方式0020具体实施方式一本实施方式的一种石墨烯铝基复合材料的制备方。
13、法按照以下步骤进行0021一、将纯铝粉末或铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入保护性气体，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为351，球磨时间为2H3H，转速为120RPM250RPM，得到铝金属粉末；0022所述的纯铝粉末的粒度为25目500目；0023所述的铝合金粉末的粒度为25目500目；0024二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入保护性气体，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为3101，球磨时间为2H6H，转速为200RPM400RPM，得到复合粉体；0025三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0026四、将纯铝块体或铝合金块体在温度700900条件下熔炼3。
14、H4H，得到铝液；0027五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至500700进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H1H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0028石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为3545；0029石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为120。0030本实施方式提供的石墨烯铝基复合材料的制备方法，可以根据工程实际需要制备不同体积分数的石墨烯铝基复合材料，复合材料中石墨烯的体积分数高达20，相比与现有方法体积分数提高了近12个数量级，本领域公知，复合材料中石墨烯的体积分数越说明书C。
15、N104073674A3/11页6高，复合材料的导热性能越好、热膨胀系数越低材料受热时尺寸变形小。制备工艺简单，成本低且材料致密度高，可达到99以上，克服了石墨与铝金属不润湿的不足，为石墨烯铝基复合材料的应用提供了可行的技术方案。制备得到的石墨烯铝基复合材料，具有高强度、低热膨胀系数等优点，本实施方式制备得到的石墨烯铝基复合材料的强度较基体提高了25倍。0031具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述的铝合金粉末为ALSI系合金粉末、ALCU系合金粉末、ALMG系合金粉末、ALSICU系合金粉末、ALSIMG系合金粉末、ALCUMG系合金粉末、ALSICUMG系合金粉末和A。
16、LZNMG系合金粉末中的一种或其中几种的混合物。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。0032具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一中所述的磨球为钢球或陶瓷球中的一种或其中几种的混合物。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。0033具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤一中所述的保护性气体为N2、AR、HE中的一种或其中几种的混合物。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。0034具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤二中所述的磨球为钢球或陶瓷球。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。0035具体实施方式六本实施方式与具。
17、体实施方式一至五之一不同的是步骤二中所述的保护性气体为N2、AR、HE中的一种或其中几种的混合物。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。0036具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤一中所述的球磨采用正反周期交替，中间暂停的球磨方式，且单次正转为20MIN40MIN，单次反转时间为20MIN40MIN，中间暂停时间为20MIN40MIN。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。0037具体实施方式八本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤二中所述的球磨采用正反周期交替，中间暂停的球磨方式，且单次正转为20MIN40MIN，单次反转时间为20MIN40MIN。
18、，中间暂停时间为20MIN40MIN。其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。0038具体实施方式九本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是步骤三中所述的冷压参数为压力为20MPA50MPA，保压时间5MIN10MIN，温度为室温。其它步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。0039具体实施方式十本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是步骤四中所述的铝合金块体为为ALSI系合金体为、ALCU系合金体为、ALMG系合金体为、ALSICU系合金体为、ALSIMG系合金体为、ALCUMG系合金体为和ALSICUMG系合金体为中的一种或其中几种的混合物。其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相。
19、同。0040具体实施方式十一本实施方式与具体实施方式一至十之一不同的是步骤五中所述的压力浸渗的压力为80MPA100MPA。其它步骤及参数与具体实施方式一至十之一相同。0041具体实施方式十二本实施方式与具体实施方式一至十一之一不同的是步骤五说明书CN104073674A4/11页7中所述的压力浸渗环境为真空环境中或大气环境中。其它步骤及参数与具体实施方式一至十一之一相同。0042具体实施方式十三本实施方式与具体实施方式一至十二之一不同的是步骤五中所述的石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为40。其它步骤及参数与具体实施方式一至十二之一相同。0043具体实施方式十四本实施方式与。
20、具体实施方式一至十三之一不同的是步骤五中所述的石墨烯铝基复合材料中步骤二中的石墨烯的体积份数为320。其它步骤及参数与具体实施方式一至十三之一相同。0044具体实施方式十五本实施方式与具体实施方式一至十四之一不同的是步骤五中所述的石墨烯铝基复合材料中步骤二中的石墨烯的体积份数为720。其它步骤及参数与具体实施方式一至十四之一相同。0045具体实施方式十六本实施方式与具体实施方式一至十五之一不同的是步骤五中所述的石墨烯铝基复合材料中步骤二中的石墨烯的体积份数为1520。其它步骤及参数与具体实施方式一至十五之一相同。0046用以下试验验证本发明的有益效果0047试验一、本实验的一种石墨烯铝基复合材。
21、料的制备方法按以下步骤进行0048一、将纯铝粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为2H，转速为120RPM，得到铝金属粉末；0049所述的纯铝粉末的粒度为25目；0050所述的磨球为GCR15磨球；0051二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为2H，转速为200RPM，得到复合粉体；0052所述的磨球为GCR15磨球；0053三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0054所述的冷压参数为压力为20MPA，保压时间5MIN，温度为室温25。0055四、将纯铝块体在温。
22、度800条件下熔炼3H，得到铝液；0056五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至500进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0057步骤五中所述的压力浸渗环境为真空环境中；0058步骤五中所述的压力浸渗的压力为100MPA；0059石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为35；0060石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为1。0061试验二、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0062一、将AL20SI合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进。
23、行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为150MIN，转速为140RPM，得到铝金属粉末；0063所述的AL20SI合金粉末的粒度为50目；0064所述的磨球为GCR15磨球；0065二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进说明书CN104073674A5/11页8行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为3H，转速为250RPM，得到复合粉体；0066所述的磨球为GCR15磨球；0067三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0068所述的冷压参数为压力为25MPA，保压时间6MIN，温度为室温25。0069四、将AL20SI合金块体在温度810条件。
24、下熔炼35H，得到铝液；0070五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至600进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0071步骤五中所述的压力浸渗环境为真空环境中；0072步骤五中所述的压力浸渗的压力为80MPA；0073石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为40；0074石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为5。0075试验三、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0076一、将AL20SI合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球。
25、与物料的质量比为31，球磨时间为150MIN，转速为140RPM，得到铝金属粉末；0077所述的AL20SI合金粉末的粒度为50目；0078所述的磨球为GCR15磨球；0079二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为3H，转速为250RPM，得到复合粉体；0080所述的磨球为GCR15磨球；0081三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0082所述的冷压参数为压力为25MPA，保压时间6MIN，温度为室温25。0083四、将AL20SI合金块体在温度810条件下熔炼35H，得到铝液；0084五、将步骤三得到的预制。
26、体置于模具内，然后将模具升温至600进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0085步骤五中所述的压力浸渗环境为真空环境中；0086步骤五中所述的压力浸渗的压力为80MPA；0087石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为40；0088石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为1。0089试验四、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0090一、将AL20SI合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为150MIN，转速为1。
27、40RPM，得到铝金属粉末；0091所述的AL20SI合金粉末的粒度为50目；0092所述的磨球为GCR15磨球；0093二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为3H，转速为250RPM，得到复合粉体；0094所述的磨球为GCR15磨球；0095三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；说明书CN104073674A6/11页90096所述的冷压参数为压力为25MPA，保压时间6MIN，温度为室温25。0097四、将AL20SI合金块体在温度810条件下熔炼35H，得到铝液；0098五、将步骤三得到的预制体置于模具内。
28、，然后将模具升温至600进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0099步骤五中所述的压力浸渗环境为真空环境中；0100步骤五中所述的压力浸渗的压力为80MPA；0101石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为40；0102石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为3。0103试验五、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0104一、将AL20SI合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为150MIN，转速为140RPM，。
29、得到铝金属粉末；0105所述的AL20SI合金粉末的粒度为50目；0106所述的磨球为GCR15磨球；0107二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为3H，转速为250RPM，得到复合粉体；0108所述的磨球为GCR15磨球；0109三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0110所述的冷压参数为压力为25MPA，保压时间6MIN，温度为室温25。0111四、将AL20SI合金块体在温度810条件下熔炼35H，得到铝液；0112五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至600进行预热，再利用压力浸渗的方法。
30、，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0113步骤五中所述的压力浸渗环境为真空环境中；0114步骤五中所述的压力浸渗的压力为80MPA；0115石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为40；0116石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为7。0117试验六、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0118一、将3003铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为41，球磨时间为130MIN，转速为150RPM，得到铝金属粉末；0119所述的3003铝合金粉末的粒度为。
31、100目；0120所述的磨球为GCR15磨球；0121二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为2H，转速为300RPM，得到复合粉体；0122所述的磨球为GCR15磨球；0123三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0124所述的冷压参数为压力为30MPA，保压时间5MIN，温度为室温25。0125四、将3003铝合金块体在温度830条件下熔炼35H，得到铝液；0126五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至600进行预热，再利说明书CN104073674A7/11页10用压力浸渗的方法，将步骤四得到。
32、的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0127步骤五中所述的压力浸渗环境为大气环境中；0128步骤五中所述的压力浸渗的压力为90MPA；0129石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为35；0130石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数10。0131试验七、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0132一、将4043铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为150MIN，转速为180RPM，得到铝金属粉末；0133所述的4043铝合金粉末的粒度为120目；01。
33、34所述的磨球为GCR15磨球；0135二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为51，球磨时间为4H，转速为400RPM，得到复合粉体；0136所述的磨球为GCR15磨球；0137三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0138所述的冷压参数为压力为35MPA，保压时间5MIN，温度为室温25。0139四、将4043铝合金块体在温度825条件下熔炼4H，得到铝液；0140五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至610进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力1H，随模冷却后，脱模得到。
34、石墨烯铝基复合材料；0141步骤五中所述的压力浸渗环境为大气环境中；0142步骤五中所述的压力浸渗的压力为85MPA；0143石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积分数为40；0144石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为10。0145试验八、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0146一、将5083铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为51，球磨时间为150MIN，转速为180RPM，得到铝金属粉末；0147所述的5083铝合金粉末的粒度为150目；0148所述的磨球为GCR15磨球；0149二、将石墨烯和步骤一。
35、得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为61，球磨时间为3H，转速为280RPM，得到复合粉体；0150所述的磨球为GCR15磨球；0151三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0152所述的冷压参数为压力为40MPA，保压时间10MIN，温度为室温25。0153四、将5083铝合金块体在温度850条件下熔炼3H，得到铝液；0154五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至590进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0155步骤五中所述的压力浸渗环境为。
36、大气环境中；说明书CN104073674A108/11页110156步骤五中所述的压力浸渗的压力为95MPA；0157石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为45；0158石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为20。0159试验九、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0160一、将2024铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入AR，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为51，球磨时间为180MIN，转速为200RPM，得到铝金属粉末；0161所述的2024铝合金粉末的粒度为180目；0162所述的磨球为GCR15磨球；0163二、将石墨烯和步骤一得到的铝。
37、金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入AR，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为81，球磨时间为6H，转速为400RPM，得到复合粉体；0164所述的磨球为GCR15磨球；0165三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0166所述的冷压参数为压力为20MPA，保压时间10MIN，温度为室温25。0167四、将2024铝合金块体在温度810条件下熔炼4H，得到铝液；0168五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至630进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0169步骤五中所述的压力浸渗环境为大气环境。
38、中；0170步骤五中所述的压力浸渗的压力为100MPA；0171石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为40；0172石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为10。0173试验十、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0174一、将6063铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入AR，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为51，球磨时间为180MIN，转速为250RPM，得到铝金属粉末；0175所述的6063铝合金粉末的粒度为200目；0176所述的磨球为GCR15磨球；0177二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入AR，然后进行球磨，。
39、磨球与物料的质量比为81，球磨时间为4H，转速为300RPM，得到复合粉体；0178所述的磨球为GCR15磨球；0179三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0180所述的冷压参数为压力为20MPA，保压时间10MIN，温度为室温25。0181四、将6063铝合金块体在温度800条件下熔炼4H，得到铝液；0182五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至600进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0183步骤五中所述的压力浸渗环境为大气环境中；0184步骤五中所述的压力浸渗的压力为90MPA；。
40、0185石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为35；0186石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为10。说明书CN104073674A119/11页120187试验十一、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0188一、将7075铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入AR，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时间为180MIN，转速为200RPM，得到铝金属粉末；0189所述的7075铝合金粉末的粒度为250目；0190所述的磨球为GCR15磨球；0191二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入AR，然后进行球磨，磨球与。
41、物料的质量比为101，球磨时间为6H，转速为200RPM，得到复合粉体；0192所述的磨球为GCR15磨球；0193三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0194所述的冷压参数为压力为40MPA，保压时间10MIN，温度为室温25。0195四、将7075铝合金块体在温度800条件下熔炼4H，得到铝液；0196五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至600进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0197步骤五中所述的压力浸渗环境为大气环境中；0198步骤五中所述的压力浸渗的压力为90MPA；01。
42、99石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为40；0200石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为5。0201试验十二、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0202一、将8089铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE和AR混合气体，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为51，球磨时间为120MIN，转速为250RPM，得到铝金属粉末；0203所述的8089铝合金粉末的粒度为300目；0204所述的磨球为GCR15磨球；0205二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入HE和AR混合气体，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为51，球磨时。
43、间为6H，转速为300RPM，得到复合粉体；0206所述的磨球为GCR15磨球；0207三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0208所述的冷压参数为压力为45MPA，保压时间5MIN，温度为室温25。0209四、将8089铝合金块体在温度830条件下熔炼4H，得到铝液；0210五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至650进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0211步骤五中所述的压力浸渗环境为真空环境中；0212步骤五中所述的压力浸渗的压力为100MPA；0213石墨烯铝基复合材料中步骤。
44、一得到的铝金属粉末的体积份数为40；0214石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为20。0215试验十三、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0216一、将ZL102铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入AR，然后进行球磨，磨球与说明书CN104073674A1210/11页13物料的质量比为51，球磨时间为180MIN，转速为250RPM，得到铝金属粉末；0217所述的ZL102铝合金粉末的粒度为350目；0218所述的磨球为GCR15磨球；0219二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入AR，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为31，球磨时。
45、间为6H，转速为400RPM，得到复合粉体；0220所述的磨球为AL2O3磨球；0221三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0222所述的冷压参数为压力为25MPA，保压时间10MIN，温度为室温25。0223四、将ZL102铝合金块体在温度850条件下熔炼3H，得到铝液；0224五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至670进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力05H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0225步骤五中所述的压力浸渗环境为真空环境中；0226步骤五中所述的压力浸渗的压力为85MPA；0227石墨烯铝基复合材料中步。
46、骤一得到的铝金属粉末的体积份数为40；0228石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为7。0229试验十四、本实验的一种石墨烯铝基复合材料的制备方法按以下步骤进行0230一、将ZL110铝合金粉末置于球磨罐中，抽真空后充入AR，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为51，球磨时间为180MIN，转速为250RPM，得到铝金属粉末；0231所述的ZL110铝合金粉末的粒度为400目；0232所述的磨球为GCR15磨球；0233二、将石墨烯和步骤一得到的铝金属粉末置于球磨罐中，抽真空后充入AR，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为41，球磨时间为4H，转速为400RPM，得到复合粉体；023。
47、4所述的磨球为AL2O3和GCR15混合磨球；0235三、将步骤二得到的复合粉体冷压制成预制体；0236所述的冷压参数为压力为30MPA，保压时间40MIN，温度为室温25。0237四、将ZL110铝合金块体在温度880条件下熔炼4H，得到铝液；0238五、将步骤三得到的预制体置于模具内，然后将模具升温至650进行预热，再利用压力浸渗的方法，将步骤四得到的铝液浸渗到预制体间隙中，保持压力1H，随模冷却后，脱模得到石墨烯铝基复合材料；0239步骤五中所述的压力浸渗环境为真空环境中；0240步骤五中所述的压力浸渗的压力为100MPA；0241石墨烯铝基复合材料中步骤一得到的铝金属粉末的体积份数为4。
48、0；0242石墨烯铝基复合材料中步骤二中所述的石墨烯的体积份数为15。0243一采用型号为TECNAIG2F30型扫描电子显微镜试验四制备得到的石墨烯铝基复合材料进行的断口检测，得到如图1所示的断口形貌图；0244图1表明试验四的制备方法，克服了石墨烯与铝合金基体润湿性差的缺点，石墨烯与基体结合紧密，有明显的石墨烯拔出现象，石墨烯在复合材料的受力过程中起到了承载作用。说明书CN104073674A1311/11页140245二采用动态弹性模量测试仪对试验三至五制备得到的石墨烯铝基复合材料进行弹性模量阶层检测，得到如图2所示的弹性模量随体积分数的变化曲线图；其中A为理论值，B为实测值；从图2可以看出复合材料的弹性模量符合理论计算值。0246三采用型号为INSTRON5569万能电子力学试验机试验三至五制备得到的石墨烯铝基复合材料进行三点弯曲强度检测，得到如图3所示的体积分数与三点弯曲强度变化曲线图，从图3可以看出石墨烯对复合材料的强度提高加大，提高了近250。说明书CN104073674A141/2页15图1图2说明书附图CN104073674A152/2页16图3说明书附图CN104073674A16。