1.一種原位合成三維石墨烯增強鎳基復合材料制備方法,包括以下步驟:
1)以葡萄糖或檸檬酸為碳源,以六水合硝酸鎳為鎳源,結合可溶性鹽模板NaCl共同混
合溶解到去離子水溶液中,其中鎳源中鎳元素與碳源中碳元素的摩爾比為1:5~1:50,與可
溶性鹽模板NaCl的摩爾比為1:200~1:400,得到淺綠色均勻溶液;
2)將步驟1)中制得的溶液進行冷凍干燥和研磨處理,得到粉末;
3)收集步驟2)制得的粉末,放入高溫管式爐的恒溫區內在進行合成,合成條件為:氬氣
與氫氣比例4:1~1:1的混合氣進行合成,合成溫度600℃~800℃,升溫速率5℃/min~10
℃/min,合成結束后以50℃/min~100℃/min的冷卻速度快速冷卻至室溫,得到氯化鈉-三
維石墨烯負載鎳的混合粉末;
4)將步驟3)中的氯化鈉-三維石墨烯負載鎳的混合粉末洗滌直至完全除去氯化鈉,之
后再將得到的樣品放入烘箱中進行干燥處理,得到納米鎳修飾的三維石墨烯粉末;
5)稱取一定質量的六水合硝酸鎳溶于無水乙醇中充分溶解得到溶液,將步驟4)中制備
的納米鎳修飾三維石墨烯均勻溶解到所得溶液里,并在75℃以下的條件蒸干,再放置到真
空烘箱在55℃以下的條件下干燥得到堿式硝酸鎳均勻包覆納米鎳修飾的三維石墨烯的復
合粉末;
6)將硝酸鎳均勻包覆的納米鎳修飾三維石墨烯粉末均勻鋪撒在剛玉方舟中,置于高溫
管式爐恒溫區400℃~500℃在氬氣與氫氣比例為4:1~1:1的混合氣進行還原,隨爐冷卻,
得到三維石墨烯鎳粉的復合粉末;
7)將步驟(6)得到的三維石墨烯鎳粉的復合粉末裝入高強石墨模具中,采用放電等離
子燒結工藝進行復合材料的成型,燒結溫度700℃~800℃,得到三維石墨烯增強鎳基復合
材料塊體。
2.根據權利要求1所述的原位合成三維石墨烯增強鎳基復合材料的制備方法,其中,鎳
源中鎳元素與碳源中碳元素的摩爾比為1:24。
3.根據權利要求1所述的原位合成三維石墨烯增強鎳基復合材料的制備方法,步驟2)
中,冷凍干燥和研磨處理的方法為:移至0℃環境冷凍12h以上,得到固體混合物,放入冷凍
干燥機中進行冷凍干燥16~32h,得到混合物粉末,進行充分研磨并篩分。
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