CN105689702B - 铝包石墨复合粉体、包含该复合粉体的铝-石墨复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铝包石墨复合粉体、包含该复合粉体的铝‑石墨复合材料及其制备方法，其中铝包石墨复合粉体包括纳米级铝粉或铝合金粉末、石墨和粘接剂，其中：所述纳米级铝粉或铝合金粉末，粒度为50～100nm，为包覆材料；所述石墨，粒度为20～70μm，为包覆核心；所述粘接剂，由环氧树脂和/或酚醛树脂+环氧稀料+乙二胺和/或NL固化剂组成；所述纳米级铝粉或铝合金粉末通过粘结剂包覆于石墨表面。本发明能够解决铝‑石墨复合材料制备过程中石墨偏聚的问题和石墨表面化学镀铜/镍工艺的局限性问题。

Description

铝包石墨复合粉体、包含该复合粉体的铝-石墨复合材料及其 制备方法

技术领域

本发明涉及铝基复合材料领域，特别涉及一种铝包石墨复合粉体、包含该复合粉体的铝-石墨复合材料及其制备方法。

背景技术

颗粒增强铝基复合材料由于其优良的性能和低成本受到人们的青睐，目前颗粒增强相有氧化铝、碳化硅、碳化钛以及石墨等。石墨颗粒的加入能够显著提高材料的耐磨、减摩和自润滑性能，同时大大改善材料的膨胀系数，因此该复合材料可用于制造活塞、缸套、轴瓦等耐磨件，也用作减震零件，有广阔应用前景。

目前，铝-石墨复合材料的制备方法由铝合金基体状态的不同可以分为固态法和液态法两大类。液态法制备铝-石墨复合材料时，由于石墨在铝中的溶解度小于0.05％，且石墨与铝的润湿角高达157°，在1000℃时仍大于90°石墨很难分散于铝中，又由于石墨密度小，容易在铝液中上浮，也易产生偏聚。粉末冶金是固态法制备铝基复合材料的常用方法之一，人们制备铝-石墨复合材料最先使用的方法就是粉末冶金法。用粉末冶金法制备时，由于铝粉和石墨粉的比重差别，且石墨粉凝聚性强，分散性差，故混合不容易均匀，易产生偏聚；复合材料的综合机械性能会受到很大的影响。为了解决石墨与铝的润湿性较差以至于产生偏聚的问题，在制备铝石墨复合材料时需要对石墨表面进行处理，来增加两者的润湿性。

最常见的对石墨表面的处理是石墨表面化学镀铜和镀镍。公开号为CN1676640A，由上海交通大学的张小农，顾金海，赵常利撰写的发明专利《镀铜石墨颗粒增强镁基复合材料》中指出石墨表面的化学铜涂层可以有效改善石墨和纯镁基体之间的润湿，促进烧结，从而提高最终的力学性能，但是化学镀溶液稳定性较差，溶液的维护、调整和再生都比较麻烦，生产成本较高。公开号为CN102601356A，由河南理工大学的历长云、米国发、许磊等人撰写的发明专利《一种铝包碳化硅复合颗粒及由其制备的复合材料》中也提出用粘结剂将纳米铝粉包覆在碳化硅表面，提高铝与碳化硅的润湿性，并用热压烧结方法制备出了组织致密，无碳化硅团聚现象，力学性能优异的碳化硅铝基复合材料，但是该专利直接对纳米铝包覆的碳化硅进行烧结制备复合材料，所用的纳米铝粉量较大，而纳米铝粉制备工艺较复杂，成本较高。

虽然将石墨镀铜或镀镍会增加铝与石墨之间的润湿性，使石墨在复合材料中的不均匀程度降低，但是铜或镍的加入会使复合材料中出现新的合金元素乃至新的相，而这些相又可能是我们不希望得到的，且石墨表面镀铜和镍的制备成本也比较大，对环境有污染。粉末冶金是将铝或铝合金粉末与石墨粉混合，经压实、烧结成复合材料，粉末冶金通过机械方法将石墨与铝基体粉末混合在一起，使二者分布相对较均匀，在一定程度上克服了石墨与铝润湿性差而使石墨不易加入铝基体和石墨与铝分布不均匀的问题，但粉末冶金制备工艺和设备较复杂，颗粒表面的氧化膜及材料的孔隙使复合材料力学性能较低，产品的形状和尺寸受到一定的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝包石墨复合粉体、包含该复合粉体的铝-石墨复合材料及其制备方法，能够解决铝-石墨复合材料制备过程中石墨偏聚的问题和石墨表面化学镀铜/镍工艺的局限性问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝包石墨复合粉体，包括纳米级铝粉或铝合金粉末、石墨和粘接剂，其中：所述纳米级铝粉或铝合金粉末，粒度为50～100nm，为包覆材料；所述石墨，粒度为20～70μm，为包覆核心；所述粘接剂，由环氧树脂和/或酚醛树脂+环氧稀料+乙二胺和/或NL固化剂组成；所述纳米级铝粉或铝合金粉末通过粘结剂包覆于石墨表面。

进一步地，在上述铝包石墨复合粉体中，将所述纳米级铝粉或铝合金粉末与所述石墨的总体积分数计为100％，其中所述纳米级铝粉或铝合金粉末的体积分数为60％～80％，所述石墨的体积分数为20％～40％。

进一步地，在上述铝包石墨复合粉体中，所述粘接剂以重量计的配比为环氧树脂∶环氧稀料∶乙二胺＝7～10∶10～12∶1～3；或者所述粘接剂以重量计的配比为酚醛树脂∶环氧稀料∶NL固化剂＝8～11∶10～12∶1～3。

进一步地，在上述铝包石墨复合粉体中，所述粘结剂重量占所述纳米级铝粉或铝合金粉末、所述石墨和所述粘结剂总重量的5％～8％。

进一步地，在上述铝包石墨复合粉体中，所述纳米级铝合金粉末选自ZL101、ZL101A、ZL102、6061、6063。

进一步地，在上述铝包石墨复合粉体中，所述纳米级铝粉或铝合金粉末的粒度为70～90nm，所述石墨的粒度为40～60μm。

本发明还提供了一种制备上述铝包石墨复合粉体的方法，包括如下步骤：

(1)将所述纳米级铝粉或铝合金粉末与所述石墨混合5～10min，得到混合粉末；

(2)将所述混合粉末倒入环氧树脂和/或酚醛树脂+环氧稀料形成的均匀混合液中，混合5～10min后，再加入乙二胺和/或NL固化剂进行常温固化；

(3)固化完成后继续混合25～35min，制备出铝包石墨复合粉体。

本发明还提供了一种铝-石墨复合材料，所述铝-石墨复合材料由上述铝包石墨复合粉体和微米级铝粉或铝合金粉末复合而成，将所述铝-石墨复合材料的总体积分数计为100％，其中所述微米级铝粉或铝合金粉末、和所述纳米级铝粉或铝合金粉末的体积分数为85％～99％，所述石墨的体积分数为1％～15％。

本发明还提供了一种制备上述铝-石墨复合材料的方法，包括如下步骤：

(1)按前述的配比分别准备所需的原料，将铝包石墨复合粉体和所述微米级铝粉或铝合金粉末装入混料机混合30～35min；

(2)将步骤(1)得到的材料进行高压烧结，工艺参数为：烧结温度450℃～750℃，烧结压力3.5GPa～5.5GPa，保温保压时间40～45min，得到高压烧结的铝-石墨复合材料。

本发明还提供了另一种制备上述铝-石墨复合材料的方法，包括如下步骤：

(1)前述的配比分别准备所需的原料，将铝包石墨复合粉体和所述微米级铝粉或铝合金粉末装入混料机混合30～35min；

(2)将步骤(1)得到的材料进行热压烧结，工艺参数为：290～310℃保温25～35分钟，烧结温度500℃～535℃，烧结压力25MPa～50MPa，热压烧结时间150～210min，得到热压烧结的铝-石墨复合材料。

本发明针对铝-石墨复合材料制备过程中石墨偏聚的问题和石墨表面化学镀铜镀镍工艺的局限性问题，利用粘结剂将铝粉包覆在石墨上，石墨之间就被纳米铝粉所阻隔，在混粉过程中使石墨不易凝聚，能够均匀分布，再者，在烧结过程中，铝处于熔融状态，同种物质之间容易结合，所以石墨表面的纳米铝粉增加了铝与石墨的润湿性。铝粉愈细，包覆层就越均匀，选用纳米铝粉或铝合金粉末，可以获得更均匀，包覆效果更好的铝包石墨复合粉体。本发明采用热压和高压的方法用纳米铝包覆的石墨制备铝-石墨复合材料，铝-石墨复合材料是由铝合金基体和均匀的分布在基体中的石墨构成的，它综合了铝与石墨两者的优良特性，既有铝的比强度高、导热性好等金属特性，又有石墨的自润滑性和良好的化学稳定性，能显著提高材料的耐磨、减摩和自润滑性能，能改善材料吸振性和切削加工性能，降低膨胀系数，应用前景广阔。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为纳米铝粉体积分数为15％时制备的铝包石墨复合粉体扫描照片；

从图1可以看出，虽然纳米铝粉在石墨上的分布均匀，但纳米铝粉含量太少，未将石墨完全包覆，包覆效果不好，会影响混粉效果，复合材料会出现石墨团聚的现象。

图2为本发明即纳米铝粉体积分数为60％时制备的铝包石墨复合粉体扫描照片；

图2中增加了纳米铝粉的含量，纳米铝粉的体积分数为60％，图中石墨几乎被纳米铝粉完全包覆，包覆效果明显好于图1。

图3为石墨体积分数为5％的高压烧结铝-石墨复合材料的金相照片；

图4为石墨体积分数为5％的热压烧结铝-石墨复合材料的扫描照片。

从图3和图4中可以看出铝基体与石墨均匀分布，且未发现有气孔存在。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图2所示，根据本发明的实施例，提供了一种铝包石墨复合粉体，包括铝粉或铝合金粉末、石墨和粘接剂，其中：铝粉或铝合金粉末，粒度为50～100nm，为包覆材料；石墨，粒度为20～70μm，为包覆核心；粘接剂，由环氧树脂和/或酚醛树脂+环氧稀料+乙二胺和/或NL固化剂组成。

铝包石墨复合粉体选用石墨为包覆核心，选用纳米铝粉或铝合金粉末为包覆层材料，纳米铝粉或铝合金粉末通过粘结剂包覆到石墨表面。

选用纳米级铝粉不会因为引入了其他的化学元素而对复合粉体的性能产生影响。原则上纳米铝粉越细越好，但是粒度越小，成本越高，所以纳米铝粉粒径的选择只要能保证对石墨包覆良好即可，市场上销售的50～100nm的铝粉已经足以将石墨包覆良好，所以为了节省成本，选用50～100nm的铝粉或铝合金粉。图1为纳米铝粉体积分数为15％时制备的铝包石墨复合粉体扫描照片；

优选地，将铝粉或铝合金粉末与石墨的总体积分数计为100％，其中铝粉或铝合金粉末的体积分数为60％～80％(比如62％、65％、70％，73％，76％，78％)，石墨的体积分数为20％～40％(比如22％、25％、30％，33％，36％，38％)。60％～80％体积含量的纳米铝粉已经可将石墨包覆良好，纳米铝粉含量再高就会造成不必要的浪费，如果纳米铝粉含量低于60％，会使石墨包覆不完全，影响混粉和之后的烧结效果。

优选地，粘接剂以重量计的配比为环氧树脂∶环氧稀料∶乙二胺＝7～10∶10～12∶1～3；或者粘接剂以重量计的配比为酚醛树脂∶环氧稀料∶NL固化剂＝8～11∶10～12∶1～3。粘结剂的使用目的是为了促使纳米铝粉均匀包覆在石墨的表面，用以制备复合粉体，及之后再与基体粉末混合制备复合材料。

优选地，粘结剂重量占铝粉或铝合金粉末、石墨和粘结剂总重量的5％～8％。

优选地，铝合金粉末选自ZL101、ZL101A、ZL102、6061、6063。

优选地，铝粉或铝合金粉末的粒度为70～90nm，石墨的粒度为40～60μm。

本发明还公开了一种制备上述铝包石墨复合粉体的方法，包括如下步骤：

(1)将铝粉或铝合金粉末与石墨混合5～10min；

(2)倒入混合均匀的环氧树脂与环氧稀料混合液或者酚醛树脂与环氧稀料混合液，混合5～10min后，再加入乙二胺或NL固化剂进行常温固化；

(3)固化完成后继续混合25～35min，制备出铝包石墨复合粉体。

本发明的实施例针对铝-石墨复合材料制备过程中石墨偏聚的问题和石墨表面化学镀铜镀镍工艺的局限性问题，利用粘结剂将铝粉包覆在石墨上，进而增加铝与石墨的润湿性，减少铝-石墨复合材料中石墨的偏聚。铝粉愈细，包覆层就越均匀，选用纳米铝粉或铝合金粉末，可以获得更均匀，包覆效果更好的铝包石墨复合粉体。纳米铝粉与石墨通过粘结剂粘结在一起，纳米铝粉均匀粘结在石墨的表层形成包覆层，包覆效果良好。且本发明不需要对制备出的铝包石墨复合粉体进行筛分，一方面是因为纳米铝粉包覆石墨之后，散落的铝粉不多；另一方面是因为多出来的少量铝粉对制备复合材料无大的影响，且之后制备铝-石墨复合材料时，多出来的少量纳米铝粉还能填充微米级铝粉与石墨间的孔隙，提高材料致密度。

如图3至图4所示，本发明还公开了一种铝-石墨复合材料，该铝-石墨复合材料由上述铝包石墨复合粉体和复合而成，将铝-石墨复合材料的总体积分数计为100％，其中微米级铝粉或铝合金粉末、以及纳米级铝粉或铝合金粉末的体积分数为85％～99％，所述石墨的体积分数为1％～15％。微米级铝粉或铝合金粉末优选用41～53微米的6061铝。本发明在纳米铝粉包覆石墨之后选用微米级的铝或铝合金粉末作为基体材料制备复合材料，是因为微米级的铝或铝合金粉成本比纳米级的铝或铝合金粉低，更便于推广应用。

从图3和图4中可以看出铝基体与石墨均匀分布，且未发现有气孔存在。

本发明还公开了一种制备上述铝-石墨复合材料的方法，包括如下步骤：

(1)按上述配比分别准备所需的原料，将铝包石墨复合粉体和铝粉或铝合金粉末装入混料机混合30～35min(比如31min、32min、33min、34min)；

(2)将步骤(1)得到的材料进行高压烧结，工艺为：烧结温度450℃～750℃，烧结压力3.5GPa～5.5GPa，保温保压时间40～45min，得到高压烧结的铝-石墨复合材料。

高压烧结工艺对复合材料的性能起着决定性的作用，影响烧结效果的因素主要包括烧结温度，烧结压力和保温保压时间等。合理地工艺参数对复合材料的性能具有至关重要的影响，通过实验研究，本发明探索高压烧结的优选工艺如下：

(1)烧结压力：一般来讲，压力越大，粉末颗粒接触越紧密，粉末之间的孔隙就越小，复合材料的致密度就越大，本发明选用的压力为3.5GPa～5.5GPa(比如3.7GPa、3.9GPa、4.2GPa、4.5GPa、4.8GPa、5.0GPa、5.2GPa、5.4GPa)。

(2)烧结温度：根据热力学原理，压力与熔点之间存在着克劳修斯-克拉伯龙方程的函数关系，随着压力的升高，金属熔点是上升的，因此可以选择高于铝熔点的温度进行烧结，故本发明的烧结温度选为450℃～750℃(比如480℃、500℃、520℃、550℃、570℃、620℃、670℃、690℃、730℃)。

(3)保温保压时间：保温保压时间是材料致密化、晶粒发育和消除内应力的时间，时间过短，则致密化来不及完成且内应力消除不充分，时间过长，则容易导致晶粒异常生长。本发明选用的保温时间为40～45min(比如41min、42min、43min、44min)。

采用高压烧结的方法制备铝-石墨复合材料，制备的铝-石墨复合材料组织致密、无石墨团聚现象，性能良好。

本发明还公开了另外一种制备上述铝-石墨复合材料的方法，包括如下步骤：

(1)按上述的配比分别准备所需的原料，将铝包石墨复合粉体和铝粉或铝合金粉末装入混料机混合30～35min；

(2)将步骤(1)得到的材料进行热压烧结，工艺为：首先，290～310℃保温25～35分钟；然后，进行烧结，烧结温度500℃～535℃，烧结压力25MPa～50MPa，热压烧结时间150～210min，得到热压烧结的铝-石墨复合材料。

热压烧结工艺对复合材料的性能起着决定性的作用，影响烧结效果的因素主要包括烧结温度，烧结压力和保温保压时间等。合理地工艺参数对复合材料的性能具有至关重要的影响，通过实验研究，本发明探索热压烧结的优选工艺如下：

(1)保温的温度及时间：290～310℃保温25～35分钟。将模具以8℃～12℃/min的速度加热至290～310℃并在此温度下保温25～35分钟，这样处理主要有两个方面的作用，一是保护模具；二是可使粉末颗粒同时在此温度保温25～35分钟，粉末颗粒的温度统一；在下述(2)步骤中再升温至烧结温度，若是将粉末颗粒直接升到烧结温度可能会使粉末颗粒的温度不统一，影响烧结效果，进而影响复合材料性能。

(2)烧结压力：一般来讲，压力越大，粉末颗粒接触越紧密，粉末之间的孔隙就越小，复合材料的之致密度就越大，本发明选用的压力为25MPa～50MPa(比如28MPa、30MPa、32MPa、35MPa、38MPa、42MPa、45MPa、48MPa)。

(3)烧结温度：:烧结温度是影响烧结效果的重要因素之一。烧结温度越高,致密化速度就越快,同时致密度就越高。但烧结温度过高,会出现晶粒的异常长大,降低产品的力学性能；本发明优选烧结温度为500℃～535℃(比如505℃、510℃、515、520℃、525℃、528℃、530℃)。

(4)保温保压时间：保温保压时间是材料致密化、晶粒发育和消除内应力的时间，时间过短，则致密化来不及完成且内应力消除不充分，时间过长，则容易导致晶粒异常生长。本发明选用的保温时间为150～210min(比如160min、170min、180min、190min、200min)。

采用热压烧结的方法制备铝-石墨复合材料，制备的铝-石墨复合材料组织致密、无石墨团聚现象，性能良好。

以下实施例中使用的原料均为市售产品。

实施例1

本实施例提供一种铝包石墨复合粉体，由以下步骤制备：

(1)原料选择：选择粒度为80纳米的纳米铝粉为包覆材料，选择粒度为50微米的石墨为包覆核心；将纳米铝粉与石墨的总体积分数视为100vol％，纳米铝粉的体积分数为60vol％，石墨的体积分数为40vol％；粘结剂的质量占纳米铝粉、石墨和粘结剂总质量的5wt％，粘结剂的配比为：环氧树脂∶环氧稀料∶乙二胺＝8∶10∶3。

(2)按步骤(1)的配比准备原料后，将称好的纳米铝粉与石墨混合5～10min，然后倒入混合均匀的环氧树脂与环氧稀料混合液，混合5～10min，再加入乙二胺进行常温固化，固化完成后继续混合25～35min，即制备出铝包石墨复合粉体。

图2为制备好的纳米铝粉包覆的的石墨粉的扫描照片，图中可看出石墨几乎被纳米铝粉完全包覆，纳米铝粉分布较均匀，包覆效果良好。

对比例1

本对比例制备一种铝包石墨复合粉体，除纳米铝粉的体积分数为15％，石墨的体积分数为85vol％以外，其他制备方法与实施例1相同。得到的复合粉体的扫描照片参见图1，从图1可以看出，虽然纳米铝粉在石墨上的分布均匀，但纳米铝粉含量太少，未将石墨完全包覆，包覆效果不好，会影响混粉效果，从而导致复合材料会出现石墨团聚的现象。

实施例2

本实施例提供一种铝-石墨复合材料，本实施例的铝基体选用41～53微米的6061铝，由以下步骤制备：

(1)采用由实施例1制备的铝包石墨复合粉体，制备石墨含量5vol％的铝-石墨复合材料，需要根据纳米铝与石墨的含量计算出所需6061铝的质量。

(2)按上述配比分别准备所需的原料，将铝包石墨复合粉体与6061铝颗粒装入混料机(可选四桶航星混料机)混合30min，得到高压烧结原料复合粉体。

(3)对步骤2得到的高压烧结原料复合粉体进行高压烧结，工艺参数为：烧结温度550℃，烧结压力5.5GPa，保温保压时间40min，得到铝-石墨复合材料。

本实施例得到的铝-石墨复合材料如附图3所示，图中可看出铝基体与石墨均匀分布，且未发现有气孔存在。

实施例3

本实施例提供一种铝-石墨复合材料，本实施例的铝基体选用41～53微米的6061铝，由以下步骤制备：

(1)采用由实施例1制备的铝包石墨复合粉体，制备石墨含量10vol％的铝-石墨复合材料，需要根据纳米铝与石墨的含量计算出所需6061铝的质量。

(2)按上述配比分别准备所需的原料，将铝包石墨复合粉体与6061铝颗粒装入混料机(可选四桶航星混料机)混合30min，得到高压烧结原料复合粉体。

(3)对步骤2得到的高压烧结原料复合粉体进行高压烧结，工艺参数为：烧结温度450℃，烧结压力5.5GPa，保温保压时间40min，得到铝-石墨复合材料。

本实施例得到的铝-石墨复合材料，其中铝基体与石墨均匀分布，且未发现有气孔存在。

实施例4

本实施例提供一种铝-石墨复合材料，本实施例的铝基体选用41～53微米的6061铝，由以下步骤制备：

(1)采用由实施例1制备的铝包石墨复合粉体，制备石墨含量5vol％的铝-石墨复合材料，计算出所需6061铝的质量。

(2)按上述配比分别准备所需的原料，将铝包石墨复合粉体与6061铝颗粒装入混料机(可选四桶航星混料机)混合30min，得到高压烧结原料复合粉体。

(3)对步骤2得到的高压烧结原料复合粉体进行高压烧结，工艺参数为：烧结温度650℃，烧结压力4.5GPa，保温保压时间40min，得到铝-石墨复合材料。

本实施例得到的铝-石墨复合材料，其中铝基体与石墨均匀分布，且未发现有气孔存在。

实施例5

本实施例提供一种铝-石墨复合材料，本实施例的铝基体选用41～53微米的6061铝，由以下步骤制备：

(1)采用由实施例1制备的铝包石墨复合粉体，制备石墨含量5vol％的铝-石墨复合材料，计算出所需6061铝的质量。

(2)按上述配比分别准备所需的原料，将铝包石墨复合粉体与6061铝颗粒装入混料机(可选四桶航星混料机)混合30min，得到热压烧结原料复合粉体。

(3)对步骤2得到的热压烧结原料复合粉体进行热压烧结，工艺参数为：300℃保温30分钟，烧结温度520℃，烧结压力35MPa，热压烧结时间180min，得到热压烧结的铝-石墨复合材料。所制备的复合材料的扫描照片如图4所示，从图中可以看出铝基体与石墨均匀分布，且未发现有气孔存在。

本实施例得到的铝-石墨复合材料如附图4所示，图中可看出铝基体与石墨均匀分布，且未发现有气孔存在。

综上，由本发明制备的铝-石墨复合材料中石墨分布均匀，组织致密，无气孔，其中高压烧结方法制备的铝-石墨复合材料致密度高达100％，热压烧结方法制备的铝-石墨复合材料致密度高达97％以上；本发明方法制备的一定石墨含量的铝-石墨复合材料的减振性能与减震性良好的铸铁相当；石墨具有六方晶格，其层间结合力很弱，在极小的剪应力作用下就能被剪断，石墨是很好的润滑剂，所以本发明方法制备的铝-石墨复合材料润滑性良好。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铝包石墨复合粉体，其特征在于，包括纳米级铝粉或铝合金粉末、石墨和粘结剂，其中：

所述纳米级铝粉或铝合金粉末，粒度为50～100nm，为包覆材料；

所述石墨，粒度为20～70μm，为包覆核心；

所述粘结剂，由环氧树脂+环氧稀料+乙二胺组成；

所述纳米级铝粉或铝合金粉末通过所述粘结剂包覆于所述石墨表面；

所述粘结剂以重量计的配比为环氧树脂∶环氧稀料∶乙二胺＝7～10∶10～12∶1～3；

所述粘结剂重量占所述纳米级铝粉或铝合金粉末、所述石墨和所述粘结剂总重量的5％～8％；将所述纳米级铝粉或铝合金粉末与所述石墨的总体积分数计为100％，其中所述纳米级铝粉或铝合金粉末的体积分数为60％～80％，所述石墨的体积分数为20％～40％。

2.根据权利要求1所述的铝包石墨复合粉体，其特征在于，所述纳米级铝合金粉末选自ZL101、ZL101A、ZL102、6061、6063。

3.根据权利要求1所述的铝包石墨复合粉体，其特征在于，所述纳米级铝粉或铝合金粉末的粒度为70～90nm，所述石墨的粒度为40～60μm。

4.制备权利要求1～3任一项所述的铝包石墨复合粉体的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将所述纳米级铝粉或铝合金粉末与所述石墨混合5～10min，得到混合粉末；

(2)将所述混合粉末倒入环氧树脂+环氧稀料形成的均匀混合液中，混合5～10min后，再加入乙二胺进行常温固化；

(3)固化完成后继续混合25～35min，制备出铝包石墨复合粉体。

5.一种铝-石墨复合材料，其特征在于，所述铝-石墨复合材料由权利要求1～3任一项所述的铝包石墨复合粉体和微米级铝粉或铝合金粉末复合而成，将所述铝-石墨复合材料的总体积分数计为100％，其中所述微米级铝粉或铝合金粉末、和所述纳米级铝粉或铝合金粉末的体积分数为85％～99％，所述石墨的体积分数为1％～15％。

6.制备权利要求5所述的铝-石墨复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按权利要求5所述的体积分数配比分别准备所需的原料，将铝包石墨复合粉体和所述微米级铝粉或铝合金粉末装入混料机混合30～35min；

(2)将步骤(1)得到的材料进行高压烧结，工艺参数为：烧结温度450℃～750℃，烧结压力3.5GPa～5.5GPa，保温保压时间40～45min，得到高压烧结的铝-石墨复合材料。

7.制备权利要求5所述的铝-石墨复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按权利要求5所述的体积分数配比分别准备所需的原料，将铝包石墨复合粉体和所述微米级铝粉或铝合金粉末装入混料机混合30～35min；

(2)将步骤(1)得到的材料进行热压烧结，工艺参数为：290～310℃保温25～35分钟，烧结温度500℃～535℃，烧结压力25MPa～50MPa，热压烧结时间150～210min，得到热压烧结的铝-石墨复合材料。