【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及石墨烯復合材料，尤其涉及一種金屬石墨烯復合材料及其制備方法。
技術介紹
1、石墨烯是已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達1.0tpa，固有的拉伸強度為130gpa。石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm2/(v·s)，這一數值超過了硅材料的10倍，是已知載流子遷移率最高的物質銻化銦(insb)的兩倍以上。在某些特定條件下如低溫下，石墨烯的載流子遷移率甚至可高達250000cm2/(v·s)。與很多材料不一樣，石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小，50～500k之間的任何溫度下，單層石墨烯的電子遷移率都在15000cm2/(v·s)左右。
2、通過石墨烯等新型材料與傳統金屬材料進行復合，可以讓傳統金屬材料，發揮出優異的性能，包括電學，力學，熱力學等方面。目前這些材料已經在技術和市場上，得到了較高的認可和一定的應用，例如，金屬石墨烯復合材料在航空、航天、衛星、通訊和半導體等領域有廣泛的應用前景。
3、但是目前金屬石墨烯復合材料制備方法存在成本高、合金一致性差、石墨烯分散不均勻、石墨烯含量低、純度低等相關的問題。
技術實現思路
1、鑒于上述的分析，本專利技術旨在提供一種金屬石墨烯復合材料及其制備方法，用以解決現有方法制備的金屬石墨烯復合材料的生產成本高，合金一致性差，石墨烯分散不均勻，石墨烯含量低，金屬石墨烯復合材料純度低等問題中至少一個。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術
3、第一方面，本專利技術提供了一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，包括如下步驟：
4、(1)將kcl和nacl熔融，得到混合熔鹽，冷卻，粉碎，得到混合鹽，將所述的混合鹽與碳化硼混合，得到混合物；
5、(2)將所述的混合物加入金屬，裝入石墨坩堝中，置于加熱攪拌裝置中，加熱熔化，靜置，得到上下兩層的熔鹽混合物，下層材料即為所述的金屬石墨烯復合材料。
6、進一步的，步驟(1)中，kcl和nacl的摩爾比為1:2～4:2，優選的，2:3～3:2。
7、進一步的，步驟(1)中，熔融的溫度為800～900℃，熔融脫水時間為30～60min。
8、進一步的，步驟(1)中，kcl和nacl總質量與碳化硼質量比為1:0.04～0.1，優選的，1:0.05～0.1。
9、進一步的，步驟(2)中，所述的金屬為鉛或鋁。
10、進一步的，步驟(2)中，kcl和nacl總質量與金屬的質量比為1:3.0～3.6，優選的，1:3.0～3.5。
11、進一步的，步驟(2)中，加熱熔化的溫度為700～800℃，時間為0.5～2h。
12、進一步的，所述的方法還包括將所述的上下兩層的熔鹽混合物倒入金屬模具中，得到所述的金屬石墨烯復合材料。
13、進一步的，所述的金屬模具需要在溫度150～200℃下預熱1～2h。
14、進一步的，所述的金屬為鉛、鋁或鋅中的至少一種。
15、第二方面，本專利技術提供了一種上述方法制備的金屬石墨烯復合材料。
16、第三方面，本專利技術提供了一種上述的金屬石墨烯復合材料在航空、航天、衛星、通訊或半導體材料中的應用。
17、與現有技術相比，本專利技術至少可實現如下有益效果之一：
18、(1)本專利技術的方法將kcl和nacl熔化后，冷卻，加入碳化硼，這樣可以使鹽充分脫水，熔化后的混合鹽熔點降低，在二次熔化時所需要的溫度更低，該溫度更有利于反應的進行，進一步提高復合材料中石墨烯的含量；同時也有利于降低石墨烯尺寸和層數，提高了復合材料的純度。其次，熔鹽混合物置于金屬物上層，可降低金屬氧化物形成，所有材料冷態加入，可避免現有技術先將金屬熔化后加入熔鹽的溫度差系列風險，熔鹽材料及碳化劑混勻形態使共晶更優，利用率更高；
19、(2)本專利技術方法制備的金屬石墨烯復合材料，石墨烯分布均勻一致性好，石墨烯含量高，石墨烯含量≥0.006％，純度高，純度≥99.92％，硬度≥4.6hb，制備方法簡單，制備時間短，生產成本低，不使用機械攪拌，熔鹽可以重復利用。
20、本專利技術中，上述各技術方案之間還可以相互組合，以實現更多的優選組合方案。本專利技術的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分優點可從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點可通過說明書以及附圖中所特別指出的內容中來實現和獲得。
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1.一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，KCl和NaCl的摩爾比為1:2～4:2。
3.根據權利要求1所述的一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，熔融的溫度為800～900℃，熔融脫水時間為30～60min。
4.根據權利要求1-3任一項所述的一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，KCl和NaCl總質量與碳化硼質量比為1:0.04～0.1。
5.根據權利要求1所述的一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的金屬為鉛、鋁或鋅中的至少一種。
6.根據權利要求5所述的一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，KCl和NaCl總質量與金屬的質量比為1:3.0～3.6。
7.根據權利要求1-3任一項所述的一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，加熱熔化的溫度為700～800℃，時間為0.5～2h。
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1.一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，kcl和nacl的摩爾比為1:2～4:2。
3.根據權利要求1所述的一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，熔融的溫度為800～900℃，熔融脫水時間為30～60min。
4.根據權利要求1-3任一項所述的一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，kcl和nacl總質量與碳化硼質量比為1:0.04～0.1。
5.根據權利要求1所述的一種金屬石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的金屬為鉛、鋁或鋅中的至少一種。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張雄，黃思淼，瓦拉瓦拉多羅卡娃，劉孝偉，周志學，王冰冰，
申請(專利權)人：超威電源集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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