1.一种纳米石墨片/Al合金基复合材料的粉末冶金制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1) 选材:选取一定尺寸的纳米石墨片以及球形或类球形的气雾化Al合金粉作为制备该复合材料的粉体材料;(2) 分散:称取一定量纳米石墨片粉体置于无水乙醇中,然后超声波分散30-90 min,直至纳米石墨片均匀稳定地悬浮在无水乙醇中;
(3) 混料:称取一定量Al合金粉加入石墨片悬浊液中,使用电动搅拌器进行机械搅拌,机械搅拌过程中同步对混合浆料进行超声处理;
(4) 干燥:混料完成后,将Al合金粉与纳米石墨片的混合浆料置于恒温干燥箱中50-80 °C保温1-3h,完全去除无水乙醇;
(5) 烧结:干燥后的混合粉体经研磨后,采用放电等离子体烧结(SPS)方式制备纳米石墨片/Al合金基复合材料。
2.根据权利要求1所述一种纳米石墨片/Al合金基复合材料的粉末冶金制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,选用的纳米石墨片平均粒径D50为1-100 μm,厚度为5-200 nm,Al合金粉平均粒径D50为10-30 um。
3.根据权利要求1所述一种纳米石墨片/Al合金基复合材料的粉末冶金制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,以1g纳米石墨片为计,超声分散所需要的无水乙醇溶剂为30-80 ml。
4.根据权利要求1所述一种纳米石墨片/Al合金基复合材料的粉末冶金制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中使用电动搅拌器进行搅拌,转速100-250 r/min,搅拌时间5-10 h,Al合金粉与纳米石墨片的质量比为70-85:15-30。
5.根据权利要求1所述一种纳米石墨片/Al合金基复合材料的粉末冶金制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中,将混合粉体填入石墨模具中,然后在SPS烧结炉中烧结,烧结温度设定为600-650 °C,具体的烧结工艺过程为:试样以50-150°C/min升温至300-500°C后,施加40-60 MPa压力,再以40-70°C/min速率升温至设定温度,保温5-15 min后,停止加热,随炉冷却至100 °C时卸载,随后冷却至室温。
6.根据权利要求5所述一种纳米石墨片/Al合金基复合材料的粉末冶金制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中,所述的烧结温度优选为610℃。
7.根据权利要求1所述一种纳米石墨片/Al合金基复合材料的粉末冶金制备方法,其特征在于:制备获得的纳米石墨片/Al合金基复合材料中,纳米石墨片的含量为15-30wt%,余量为Al合金。