1.一种电缆用石墨烯/铝复合材料单丝的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)取石墨烯粉体和纳米铝粉,在电磁搅拌条件和超声波环境下,以乙醇为溶剂,分别制得石墨烯分散液和纳米铝粉分散液;
(2)在电磁搅拌和超声波环境条件下,将纳米铝粉分散液和石墨烯分散液混合,将混合分散液烘干,得到纳米铝粉包裹石墨烯的混合物粉体,利用压片机将烘干的混合物粉体压制成多个纳米铝粉-石墨烯预制块;
(3)将纯铝放入感应炉中,铝熔体温度达到750℃时利用石墨罩将纳米铝粉-石墨烯预制块压入到铝熔体中,并保温15-20 min,得到石墨烯/铝熔体,随后将石墨烯/铝熔体冷却到710℃,并将石墨烯/铝熔体浇注到金属模具中,得到石墨烯/铝复合材料铸锭;
(4)将石墨烯/铝复合材料铸锭加热到450℃,保温10-30min,进行挤压变形处理,得到石墨烯/铝复合材料杆件;
(5)将石墨烯/铝复合材料杆件在300℃下退火3h,随后进行12道次室温拉拔变形,得到石墨烯/铝复合材料单丝,最后石墨烯/铝复合材料单丝在300℃下退火2h,得到所述电缆用石墨烯/铝复合材料单丝。
2.根据权利要求1所述的电缆用石墨烯/铝复合材料单丝的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,石墨烯分散液浓度为是0.35mg/mL。
3.根据权利要求1所述的电缆用石墨烯/铝复合材料单丝的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,纳米铝粉分散液浓度为100mg/mL。
4.根据权利要求1所述的电缆用石墨烯/铝复合材料单丝的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,制备石墨烯分散液和纳米铝粉分散液时,电磁搅拌的转速不低于800转/min,超声波的功率不低于600W。
5.根据权利要求1所述的电缆用石墨烯/铝复合材料单丝的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,纳米铝粉分散液和石墨烯分散液按照体积比1:1~1.5的比例混合。
6.根据权利要求1所述的电缆用石墨烯/铝复合材料单丝的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,电磁搅拌的转速不低于800转/min,超声波的功率不低于600W,压片机的压力不低于20MPa 。
7.根据权利要求1所述的电缆用石墨烯/铝复合材料单丝的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,金属模具的内径为20mm,所述步骤(4)中,石墨烯/铝复合材料杆件的直径为
5mm,所述步骤(5)中,石墨烯/铝复合材料单丝的直径为0.5mm。
8.根据权利要求1所述的电缆用石墨烯/铝复合材料单丝的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中,12道次室温拉拔变形的模具孔径依次为:4.2mm、3.6 mm、2.8 mm、2.4 mm、2.0 mm、1.7 mm、1.4 mm、1.2 mm、1 mm、0.8 mm、0.6 mm、0.5 mm。
9.根据权利要求1或8所述的电缆用石墨烯/铝复合材料单丝的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中,12道次室温拉拔变形的拉拔速率依次为:第1-3次为12-15 mm/s;第4-7次为20-25 mm/s;第8-9次为30-35 mm/s;第10-12次为35-40 mm/s。