本發明涉及一種利用累積軋制復合法制造具有高強度、延展性和導電性的石墨烯納米片（gnps）增強鋁基復合材料的方法。
背景技術：
1、傳統鋁基復合材料（amc）雖然在航空航天和汽車工業中有廣泛應用，但其在陶瓷顆粒強化下存在尺寸大、體積分數添加量大、與金屬形成弱界面、易碎以及在加工過程中出現不希望的團聚等問題。與之相比，納米碳（如碳納米管（cnt）和石墨烯）因其優異的機械和物理性能，成為制造高性能納米復合材料的極具吸引力的增強材料。然而，石墨烯的微觀結構在鋁中獲得均勻的gnps分散仍然是一個巨大的挑戰。
技術實現思路
1、本發明提供了一種利用累積軋制復合法（arc）制造gnps/al納米復合材料的方法，該方法能夠在鋁基體中均勻分散gnps，并形成超細晶粒的al基體，從而顯著提高了復合材料的拉伸強度、延展性和導電性。
2、本發明提供一種利用累積軋制復合法制造gnps/al納米復合材料的方法，該方法包括以下步驟：
3、a)?準備純度為99.99?wt%的純鋁板和純度為99.9?wt%的石墨烯納米片（gnps）作為原材料；
4、b)?通過累積軋制復合工藝，在鋁基板上交替沉積gnps和鋁層，形成gnps/al納米復合材料；
5、c)?在每個軋制循環之前對樣品進行熱處理，以促進gnps在鋁基體中的均勻分散并形成超細晶粒結構。
6、進一步地，其中所述熱處理包括在500°c至600°c下進行10至30分鐘。
7、進一步地，其中所述熱處理包括在500°c進行10分鐘或在600°c進行30分鐘的處理。
8、進一步地，其中gnps的體積分數范圍為0%至2%，優選于0.5%。
9、進一步地，其中gnps均勻分布在超細晶粒的鋁基體中。
10、進一步地，其中所述鋁基板在軋制前通過超聲波處理以去除表面雜質，并使用不銹鋼刷去除表面氧化物。
11、進一步地，包括在每次軋制循環后對樣品進行對折，以增加gnps在鋁基體中的分散度和均勻性。
12、本發明還提供一種通過累積軋制復合法（arc）制造的gnps/al納米復合材料，所述復合材料的抗拉強度可達到387兆帕，伸長率保持在15%。
13、進一步地，該復合材料的抗拉強度可達到380兆帕以上，伸長率14-16%，導電率為退火純鋁的77%-86%。
14、本發明還提供一種gnps/al納米復合材料的應用，包括但不限于航空航天、汽車工業、電子設備領域。
15、本發明通過累積軋制復合（arc）工藝得到了gnps/al納米復合材料，該復合材料具有優異的機械性能和導電性能，具體表現為：
16、與經過arc處理的純鋁相比，添加少量gnps（0.2vol%和0.5vol%）即可獲得更高的強度和延展性。含有2.0?vol%?gnps的納米復合材料的強度達到389兆帕，伸長率不低于15%。
17、所得gnps/al納米復合材料的導電率為退火純鋁的77%-86%，復合材料保持有良好的導電性。
18、gnps在鋁基體中的均勻分散，可形成超細晶粒結構。
19、gnps的添加不僅通過晶粒細化和載荷傳遞機制增強了復合材料的強度，還通過在裂紋擴展過程中的橋接、拉出和扁平化作用提高了延展性。
1.一種利用累積軋制復合法制造gnps/al納米復合材料的方法，該方法包括以下步驟：
2.根據上述權利要求所述的方法，其中所述熱處理包括在500°c至600°c下進行10至30分鐘。
3.根據上述權利要求所述的方法，其中所述熱處理包括在500°c進行10分鐘或在600°c進行30分鐘的處理。
4.根據上述權利要求所述的方法，其中gnps的體積分數范圍為0%至2%。
5.根據上述權利要求所述的方法，其中gnps均勻分布在超細晶粒的鋁基體中。
6.根據上述權利要求所述的方法，其中所述鋁基板在軋制前通過超聲波處理以去除表面雜質，并使用不銹鋼刷去除表面氧化物。
7.根據上述權利要求所述的方法，包括在每次軋制循環后對樣品進行對折，以增加gnps在鋁基體中的分散度和均勻性。
8.一種通過累積軋制復合法（arc）制造的gnps/al納米復合材料，其特征在于，所述復合材料的抗拉強度可達到389兆帕，伸長率保持在15%。
9.一種通過上述方法制備的gnps/al納米復合材料，其特征在于，該復合材料的抗拉強度可達到380兆帕以上，伸長率大于14-16%，導電率為退火純鋁的77%-86%。
10.一種上述權利要求所述的gnps/al納米復合材料的應用，包括但不限于航空航天、汽車工業、電子設備領域。