一種鎳基高溫烯合金粉末球磨制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種合金粉末的制備方法，具體涉及一種鎳基高溫稀合金粉末的制備方法。
【背景技術】
[0002]石墨烯是擁有sp2雜化軌道的蜂巢狀準二維結構C原子晶體，由A.K.Geim和K.S.NovoseΙο于2004年首次從石墨中分離出來，并能穩定存在，是目前世界上最薄的材料一單原子厚度的材料。石墨烯不僅有優異的電學性能(室溫下電子迀移率高達20萬crn2V—S—1)，質量輕，導熱性好(3000?SOOOWm—^—1)，比表面積大(2630111^+1)，它的楊氏模量(llOOGPa)和斷裂強度(125GPa)也可與碳納米管相當。
[0003]由于石墨烯具有高強度，高導電率，高比表面積，用其對材料進行改選有望得到高性能的復合材料，石墨烯的復合材料是石墨烯應用領域中的重要研究方向。然而，目前制備的石墨烯復合材料并不多，主要是因為石墨烯既不親水也不親油，反應活性不高。使得對它進行改性比較困難，從而導致與其它材料復合也比較困難。現在制備石墨烯納米復合材料主要是先讓氧化石墨與其它材料復合，再將其中的氧化石墨還原得到石墨烯復合材料。目前石墨稀復合材料的研究主要集中在石墨稀聚合物復合材料和石墨稀基無機納米復合材料上，研究采用石墨烯作為增強相的金屬基復合材料報道較少。
[0004]石墨烯密度小，分散性能差，以及石墨烯與金屬基體界面熱穩定性等都是制約石墨烯金屬復合材料研究的重要因素，因此，采用傳統熔煉方法獲得金屬基石墨烯復合材料較為困難。由于石墨烯與鎳基高溫合金之間密度相差較大，直接將石墨烯與高溫合金粉末混合，難以讓石墨烯均勻分散在高溫合金粉末中。采用行星球磨的方法將高溫合金粉末磨成片狀結構，易于石墨烯納米片結合，在隨后的熱致密化成型過程中能夠實現石墨烯與鎳基高溫合金更均勻的混合。
【發明內容】
[0005]本發明針對石墨烯納米片難以與鎳基高溫合金粉末直接混合問題，提供一種行星球磨的方法將高溫合金粉末磨成片狀，改善與石墨烯納米片之間的分散性，然后加入到石墨烯溶液中制備石墨烯/高溫合金粉末。隨后把制備的復合粉末裝入不銹鋼包套中，進行抽真空、加熱，除去粉末表面吸附氣體。
[0006]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0007]—種鎳基高溫稀合金粉末的制備方法，包括如下步驟:
[0008]1)制備高溫合金粉末；
[0009]2)采用行星球磨的方法對高溫合金粉末進行球磨處理；
[0010]3)球磨后得到的高溫合金粉末片加入到石墨烯溶液中；并不斷進行機械攪拌；
[0011]4)所得復合粉末裝入不銹鋼包套中，然后對包套進行抽真空、加熱除氣處理，制備出石墨稀/高溫合金復合粉末。
[0012]—種鎳基高溫烯合金粉末的制備方法的第一優選方案，高溫合金粉末的制備采用真空感應爐熔煉澆注成母合金錠，再對母合金錠進行AA法或者PREP法制粉。
[0013]—種鎳基高溫烯合金粉末的制備方法的第二優選方案，采用超聲波振動篩分機或其他型號篩分機對所述高溫合金粉末進行2?3次篩分。
[0014]—種鎳基高溫烯合金粉末的制備方法的第三優選方案，采用行星球磨方法對所述高溫合金粉末進行球磨。
[0015]一種鎳基高溫烯合金粉末的制備方法的第四優選方案，球磨時間為16?24h，球料比為10:1，球磨轉速150?200r/min。
[0016]—種鎳基高溫稀合金粉末的制備方法的第五優選方案，將石墨稀納米片加入到無水乙醇溶液中得到所述石墨烯溶液，并用超聲波進行攪拌，所述超聲波振動頻率為振動2s，間隙5s，工作時間不小于30min。
[0017]一種鎳基高溫烯合金粉末的制備方法的第六優選方案，攪拌時間不小于30min。
[0018]—種鎳基高溫烯合金粉末的制備方法的第七優選方案，對所述復合粉末進行3?5次水洗，烘箱溫度50°C?100°C，烘干時間為10?24h。
[0019]一種鎳基高溫烯合金粉末的制備方法的第八優選方案，除氣處理真空度<5.0 X10—3Pa，除氣溫度200°C?400°C，除氣時間3?12h。
[0020]與最接近的現有技術相比，本發明的優異效果如下:
[0021](1)本發明操作方法簡單，工藝易控制，制造成本較低，適合大量鎳基高溫烯合金粉末的制備。
[0022](2)采用AA法或者PREP法制備的高溫合金粉末，其粉末粒度更細更均勻，利與石墨烯納米片之間的分散。
[0023](3)采用行星球磨方法對高溫合金粉末進行球磨，改變粉末表面形狀，增加高溫合金粉末與石墨稀納米片接觸面積，進而改善石墨稀納米片在高溫合金粉末之間的分散性。
[0024](4)對制備的石墨烯/高溫合金粉末進行真空加熱除氣，去除粉末表面吸附氣體，改善粉末表面質量，避免在隨后熱致密化成型過程中出現原始顆粒邊界(PPB)，影響石墨烯與高溫合金粉末之間的界面結合。
【附圖說明】
[0025]圖1為球磨法制備的鎳基高溫烯合金復合粉末制備工藝流程示意圖；
[0026]圖2為鎳基高溫烯合金復合粉末不同放大倍數下的SEM表面形貌。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合附圖和實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0028]首先將采用真空感應熔煉爐熔煉高溫合金母合金錠，再采用AA法或者PEP法制備高溫合金粉末，將高溫合金粉末進行多次篩分，制備出粒度均勻的高溫合金粉末。對制備的高溫合金粉末進行行星球磨，然后將球磨后的高溫合金粉末加入到石墨烯溶液中，并采用機械攪拌方法不斷攪拌，攪拌過程中觀察粉末不要沉底，并適時添加無水