CN114054762A

CN114054762A - 基于石墨烯缺陷调控的石墨烯/金属基复合材料制备方法

Info

Publication number: CN114054762A
Application number: CN202111397115.5A
Authority: CN
Inventors: 欧阳衡; 李赞; 王戈; 张国栋; 邹炳坤; 刘阳
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2022-02-18

Abstract

本发明提供一种基于石墨烯缺陷调控石墨烯/金属基复合材料的制备方法，该方法将不同缺陷石墨烯粉末超声分散，同时金属粉末经由搅拌球磨片化，随后将石墨烯均匀分散于微纳尺度片状金属粉末的表面，获得石墨烯/金属复合粉末；经热还原、热压致密化实现石墨烯/金属基复合材料块体制备。本发明通过石墨烯的缺陷调控可以有效改善石墨烯在金属基体中的均匀分散和界面结合，具有低缺陷的石墨烯/金属基复合材料其界面热稳定性更高，材料性能更为优异。本发明节能省时，成本低，可宏量制备石墨烯/金属基复合材料，有良好应用前景。

Description

基于石墨烯缺陷调控的石墨烯/金属基复合材料制备方法

技术领域

本发明涉及金属基复合材料制备技术领域，具体涉及是一种基于石墨烯缺陷调控的石墨烯/金属基复合材料制备方法。

背景技术

近年来，铜基复合材料凭借其优良导电导热、良好的可加工性等被广泛地应用于包括电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等各领域。然而，其发展与应用仍然存问题与挑战。铜基复合材料的机械性能，尤其是高温机械性能较差。常规改善铜基复合材料室温与高温机械性能的方法(如引入晶粒细化、位错强化等结构缺陷)，会导致金属电导率等迅速下降。因此，铜基复合材料的力学性能、导电导热等功能特性顾此失彼、难以实现多重性能的同步提升，这一问题极大限制了铜基复合材料的发展与应用。

石墨烯是具有sp2轨道杂化的二维材料，其不仅具有优异的力学性能，如高杨氏模量(～1TPa)、高抗拉强度(～130GPa)、高延伸率(>10％)，而且其具有良好的功能特性，如高热导率(5000Wm^-1K^-1)、高电导率(200,000cm²V^-1s^-1)。作为铜基复合材料的理想增强体，石墨烯具有以下显著优势：1、高的界面体积分数。石墨烯具有二维平面结构、比表面积大，能够显著提高增强体/基体界面体积分数，充分发挥增强相承载能力与界面钉扎效应，进而提升复合材料综合性能。2、高的载流子浓度。石墨烯中每个碳原子有四个外层电子，其中3个电子通过sp2轨道杂化与周围三个碳原子形成强σ键，并提供一个p轨道电子形成π键。石墨烯具有高于铜4～5个数量级的载流子迁移率，而铜提供更高的载流子浓度，两者的协同效应，可以实现复合材料电导率的跃升。

过去十多年，石墨烯/铜基复合材料的制备方法得到了极大的发展，对其分类后发现主要分为两个方向：自下而上的自组装过程以及自上而下制备路线。自下而上制备方法的通过碳氢有机物前体在金属基体上脱氢成石墨烯网络。一般通过石墨烯在铜表面的外延生长来实现，包括化学气相沉积法，原位生长法等。石墨烯和铜的界面作用和晶格失配共同决定了石墨烯的分布、表面形貌、以及复合材料最终性能。自上而下的制备路线通常通过石墨液相剥离或微机械剥离来预先制备用作增强材料的石墨烯，预制备的石墨烯通过分子水平混合，粉末冶金，电化学沉积等方法加入到金属铜复合材料体系。相比之下，然而，无论哪种制备方法，石墨烯/铜基复合材料的整体物理与机械性能均取决于石墨烯/铜复合界面。微观复合界面的缺陷种类与界面结合会直接影响石墨烯-铜复合材料的宏观性能。石墨烯缺陷对石墨烯增强铜基复合材料的作用机制可以有效直接地调控石墨烯增强铜基复合材料的界面结构，从而实现对材料整体性能的调控。然而，现有技术途径还无法对复合界面缺陷进行精确控制，难以实现对复合材料性能的有效调控与优化。因此，需要发展一种石墨烯-铜复合界面，尤其是界面缺陷的新型调控技术。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于石墨烯缺陷调控的石墨烯/金属基复合材料制备方法。该方法通过调控石墨烯的质量实现对石墨烯/金属基复合材料综合性能的提升，充分发挥石墨烯在金属基复合材料中的应用潜力。通过该方法制备的低缺陷的石墨烯/金属基复合材料相较于高缺陷的石墨烯/金属基复合材料的界面稳定性更高，导电性能更优，制备的材料性能更优异。本发明的制备方法节能且成本低，可以有效地改善石墨烯/金属基复合材料的综合性能。

为实现以上目的，本发明可以通过以下方案来实现：

本发明提供了一种基于石墨烯缺陷调控的石墨烯/金属基复合材料制备方法，所述方法包括如下步骤：

S1、将球形金属粉末进行搅拌式球磨，得到微纳米片状金属粉末；

S2、将缺陷石墨烯粉末加入溶剂进行超声分散处理，得到石墨烯分散液；

S3、将步骤S1所得微纳米片状金属粉末和步骤S2所得石墨烯分散液均匀混合，抽滤获得石墨烯/金属片状复合粉末；

S4、对步骤S3所得石墨烯/金属片状复合粉末进行致密化处理，得到块状石墨烯/金属复合材料。

作为本发明的一个实施方案，所述金属包括铜、铝、铁中的一种。

作为本发明的一个实施方案，步骤S1中球形金属粉末的粒径为15～53μm。

作为本发明的一个实施方案，步骤S1中所述搅拌式球磨中，球料比为10:1～30:1，搅拌转速为400～450rpm。

作为本发明的一个实施方案，步骤S1中所述搅拌式球磨采用的溶剂为水、乙醇、煤油中的一种；球磨过程控制剂为甲醇、乙醇、钛酸酯、油酸、咪唑啉、硬脂酸中的一种或多种。球形金属粉末、溶剂、控制剂的用量比为200g：500～600ml：3～5g。溶剂和控制剂可以避免金属粉末在球磨过程中氧化。

作为本发明的一个实施方案，步骤S1中所述微纳片状金属粉末为微米片状金属粉末或纳米片状金属粉末。所述的微米片状金属粉末的片厚为1～2μm，纳米片状金属粉末的片厚为100～500nm。片状金属粉末需要有尽可能大的径厚比，从而确保石墨烯的均匀分散

作为本发明的一个实施方案，所述微米金属片状粉末的球磨时间为3～5小时，纳米金属片状粉末的球磨时间为7～9小时。

作为本发明的一个实施方案，步骤S2中所述低缺陷石墨烯粉末的片径为0.5～5μm，厚度为1～3nm。

作为本发明的一个实施方案，步骤S2中所述缺陷石墨烯粉末包括低缺陷石墨烯粉末、中缺陷石墨烯粉末、高缺陷石墨烯粉末。所述低缺陷石墨烯粉末的质量I_D/I_G小于0.2，含氧基团的氧含量低于2％。缺陷石墨烯粉末分为低缺陷石墨烯粉末或高缺陷石墨烯粉末。缺陷分为本征结构缺陷或非本征含氧基团缺陷。高缺陷石墨烯粉末质量的I_D/I_G大于1，含氧基团的氧含量高于8％。缺陷处于两者之间的为中缺陷石墨烯粉末。

作为本发明的一个实施方案，步骤S2中所述溶剂为水、乙醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种；所述石墨烯分散液中石墨烯的浓度为0.25～1mg/mL。

作为本发明的一个实施方案，步骤S2中所述超声分散的功率为200～800W,超声时间为1～4h。

作为本发明的一个实施方案，步骤S3中抽滤后进行真空干燥得到石墨烯/金属片状复合粉末。所述真空干燥的温度为40～80℃，干燥时间为18～30h。

作为本发明的一个实施方案，步骤S3中得到的石墨烯/金属片状复合粉末中石墨烯质量分数为0.15～0.3wt％。

作为本发明的一个实施方案，步骤S3中抽滤后在还原气氛中进行热还原处理，去除表面的金属氧化物，获得石墨烯/金属片状复合粉末。

作为本发明的一个实施方案，步骤S3中所述还原气氛为氢气、氢氩混合气、一氧化碳中的一种。还原气氛的气流速为30～50mL/min。

作为本发明的一个实施方案，步骤S3中所述热还原处理的温度为400～600℃，处理时间为1～2h。

作为本发明的一个实施方案，步骤S4中所述致密化处理为热压或热等静压。

作为本发明的一个实施方案，步骤S4中所述热压的压力为400～800MPa，热压的时间为1～2h。

在本发明中，区分低缺陷石墨烯和高缺陷石墨烯的内在特征是石墨烯的本征结构缺陷和非本征含氧基团。结构缺陷会破坏石墨烯本身的sp2轨道杂化的强σ键，导致石墨烯在结构缺陷位置产生高能位点。含氧基团则会在石墨烯与金属之间形成中间键，碳-氧-金属键，最终会导致其石墨烯/金属界面在高温下产生开裂等现象。本发明中所采用的低缺陷石墨烯，储存的缺陷和能量少，在后续的还原，热压加工中保持原有的组织特点和高温性能的稳定性。相比之下，高缺陷石墨烯由于其结构缺陷和含氧基团会在宏观上引发界面高温开裂，微观上则会由于其存储的能量导致晶粒易于发生回复再结晶，使得晶粒快速长大。

本发明中通过预先进行搅拌式球磨，搅拌式球磨可以有效使得金属粉分布均匀化，使球粉普遍受到球磨效果，不会出现由于粉末重力而引发得团聚。球形粉末片化，松装体积和粉末比表面积远大于初始球形粉末，有助于石墨烯在金属片状粉末中均匀分散。石墨烯均分分散在金属基体中，有效地起到钉扎强化作用。常规的自下而上制备石墨烯/金属基复合材料的制备方法尺寸受到限制，且制备成本高，难以大规模量产。传统的自上而下制备的石墨烯/金属基复合材料中，分子尺度混合(石墨烯传统自上而下制备石墨烯的方法之一)会引起氧化物含量偏高，电化学沉积会破坏石墨烯的结构。传统的球磨分散石墨烯工艺会导致石墨烯分散不均匀，直接对石墨烯和金属粉进行球磨分散，难以有效地将石墨烯分散开，最终导致在石墨烯/金属基复合材料中石墨烯难以充分发挥优势。本发明提出的技术方案中，首先利用搅拌式球磨将金属粉片化，使得粉末比表面积逐渐增大，获得不同尺度片厚的样品。随后将石墨烯加入到分散溶剂中超声分散，得到均匀稳定的石墨烯分散液。最后将石墨烯分散液逐滴分散加入到金属粉溶液中搅拌分散，这种方法获得的石墨烯/金属基复合材料能够有效保障石墨烯的分散效果和质量。

本发明中对于微纳米片状金属粉的区分在于球磨时间带来片化的效果，随着球磨时间的增加，片状粉末的层厚不断减少，通过控制层厚可以有效地实现控制晶粒尺寸以及界面比例。在本发明中对于较短时间球磨的微米级粗晶和超细晶均有涉及，片状粉末的微纳米尺寸确保层厚对石墨烯/金属基复合材料的影响，微米片厚度可以得到微米级粗晶样品，纳米片状粉末可以得到超细晶样品。若是将微纳米片状金属粉与石墨烯混合直接球磨，石墨烯的团聚问题难以解决，石墨烯无法均匀分散在金属基体中，石墨烯采用球磨的方法会破坏石墨烯的结构，从而引入缺陷造成性能的破坏。

现有技术中在制备金属片粉末时，会引入添加剂进行包覆修饰保护，但会引入杂质，虽然后期会去除添加剂的影响，但实际添加剂会在石墨烯/金属基复合材料中引入新的界面，降低材料的热稳定性能。本发明通过控制石墨烯缺陷可以调控石墨烯/金属界面，充分发挥石墨烯的钉扎作用，从而保障石墨烯的热稳定性能。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)通过对石墨烯的缺陷进行控制，可以方便地实现对石墨烯/金属基复合材料地调控，可以精细地定制化石墨烯/金属界面，从而影响石墨烯/金属基复合材料的综合性能。

(2)通过搅拌式球磨，超声分散等方式即可制备均匀分散地石墨烯/金属复合材料，与自下而上的工艺路线相比，节能省时，降低成本，且可以大规模制备。与传统自上而下的工艺路线相比，具有均匀分散，充分发挥石墨烯优势的特点。

(3)通过对搅拌时间的控制可以实现对石墨烯/金属基复合材料的微观组织结构进行调控，从而制备不同晶粒尺度下石墨烯/金属基复合材料。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为实施例1、2、3中的石墨烯Raman光谱表征；

图2为实施例1、2、3中的石墨烯的XPS表征；

图3为实施例1、2、3和比较例1中的微米级粗晶硬度退火曲线；

图4为实施例4、5、6和比较例2中的超细晶硬度退火曲线；

图5为微米级粗晶IPF图，其中a为实施例3中的粗晶IPF图，b为实施例2中的粗晶IPF图，c为实施例1中的粗晶IPF图，d为比较例1中的粗晶IPF图；

图6为的超细晶IPF图，其中a为实施例6中的超细晶IPF图，b为实施例5中的超细晶IPF图，c为实施例4中的超细晶IPF图，d为比较例2中的超细晶IPF图；

图7为本发明的氧化石墨烯/微米金属基复合材料制备方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明所述的石墨烯/金属基复合材料的制备方法，如图7所示，包括以下步骤：

(1)对球形金属粉末进行搅拌式球磨，得到微纳片状金属粉末；

(2)对含有不同初始缺陷浓度的石墨烯粉末超声分散，得到石墨烯分散液；

(3)将上述微纳片状金属粉末和石墨烯分散液均匀混合，获得石墨烯/金属片状复合粉末，石墨烯均匀分散于片状金属粉表面；

(4)将上述石墨烯/金属片状复合粉末经过还原气氛热还原，去除表面金属氧化物；

(5)对上述石墨烯/金属片状复合粉末进行热压，得到石墨烯/金属复合材料块体。

实施例1

本实施例制备了一种氧化石墨烯/微米金属基复合材料，制备方法如下：

采用纯度高于99.7％，粉末粒径在15～53μm的球形铜粉作为铜基体粉末，石墨烯选取高缺陷的氧化石墨烯粉末(I_D/I_G为1.01，含氧基团的氧含量为23.57％)，片径0.5～5μm，厚度1～3nm。

将200g纯铜置于搅拌式球磨机中，球料比为20:1，加入溶剂600mL乙醇和控制剂4g钛酸酯，以423rpm转速球磨4h,抽滤后50℃下真空干燥得到微米片状铜粉。将氧化石墨加入分散剂水中，分散浓度为1mg/mL,超声功率600W,超声1h。将石墨烯分散液逐滴加入铜粉的悬浮液中，持续磁力搅拌，得到石墨烯质量分数0.15％的石墨烯/铜复合粉末。随后将复合粉末在5％氢气的氢氩混合气流速为40mLmin^-1,500℃保温2h。最后将复合粉末在600MPa下热压1h成型，得到高缺陷石墨烯/铜基复合材料。

实施例2

本实施例制备了一种单层石墨烯/微米金属基复合材料，制备方法如下：

采用纯度高于99.7％，粉末粒径在15～53μm的球形铜粉作为铜基体粉末，石墨烯选取低氧基团缺陷的单层石墨烯粉末(I_D/I_G为0.88，含氧基团的氧含量为6.84％)，片径0.5～5μm，厚度1～3nm。

将200g纯铜置于搅拌式球磨机中，球料比为20:1，加入溶剂600mL乙醇和控制剂4g钛酸酯，以423rpm转速球磨4h，抽滤后50℃下真空干燥得到微米片状铜粉。将单层石墨烯粉末加入分散剂NMP中，分散浓度为0.25mg/mL,超声功率600W,超声1h。将石墨烯分散液逐滴加入铜粉的悬浮液中，持续磁力搅拌，得到石墨烯质量分数0.15％的石墨烯/铜复合粉末。随后将复合粉末在5％氢氩混合气流速为40mLmin^-1,500℃保温2h。最后将复合粉末在600MPa下热压1h成型，得到中度缺陷石墨烯/铜基复合材料。

实施例3

本实施例制备了一种石墨烯纳米片/微米金属基复合材料，制备方法如下：

采用纯度高于99.7％，粉末粒径在15～53μm的球形铜粉作为铜基体粉末，石墨烯选取低缺陷的石墨烯纳米粉末(I_D/I_G为0.12，含氧基团的氧含量为1.89％)，片径0.5～5μm，厚度1～3nm。

将200g纯铜置于搅拌式球磨机中，球料比为20:1，加入溶剂600mL乙醇和控制剂4g钛酸酯，以423rpm转速球磨4h,抽滤后50℃下真空干燥得到微米片状铜粉。将石墨烯纳米粉末加入分散剂NMP中，分散浓度为0.25mg/mL,超声功率600W,超声1h。将石墨烯分散液逐滴加入铜粉的悬浮液中，持续磁力搅拌，得到石墨烯质量分数0.15％的石墨烯/铜复合粉末。随后将复合粉末在5％氢氩混合气流速为40mLmin^-1,500℃保温2h。最后将复合粉末在600MPa下热压1h成型，得到低缺陷石墨烯/铜基复合材料。

实施例4

本实施例制备了一种氧化石墨烯/纳米金属基复合材料，制备方法如下：

将200g纯铜置于搅拌式球磨机中，球料比为20:1，加入溶剂600mL乙醇和控制剂4g钛酸酯，以423rpm转速球磨8h,抽滤后50℃下真空干燥得到纳米片状铜粉。将氧化石墨加入分散剂水中，分散浓度为1mg/mL,超声功率600W,超声1h。将石墨烯分散液逐滴加入铜粉的悬浮液中，持续磁力搅拌，得到石墨烯质量分数0.15％的石墨烯/铜复合粉末。随后将复合粉末在5％氢氩混合气流速为40mLmin^-1,500℃保温2h。最后将复合粉末在600MPa下热压1h成型，得到高缺陷石墨烯/铜基复合材料。

实施例5

本实施例制备了一种单层石墨烯/纳米金属基复合材料，制备方法如下：

采用纯度高于99.7％，粉末粒径在15～53μm的球形铜粉作为铜基体粉末，石墨烯选取低氧基团缺陷的单层石墨烯粉末(I_D/I_G为0.88，含氧基团的氧含量为6.84％)，片径0.5～5μm，厚度～0.8nm。

将200g纯铜置于搅拌式球磨机中，球料比为20:1，加入溶剂600mL乙醇和控制剂4g钛酸酯，以423rpm转速球磨8h,抽滤后50℃下真空干燥得到纳米片状铜粉。将单层石墨烯粉末加入分散剂NMP中，分散浓度为0.25mg/mL,超声功率600W,超声1h。将石墨烯分散液逐滴加入铜粉的悬浮液中，持续磁力搅拌，得到石墨烯质量分数0.15％的石墨烯/铜复合粉末。随后将复合粉末在5％氢氩混合气流速为40mLmin^-1,500℃保温2h。最后将复合粉末在600MPa下热压1h成型，得到中度缺陷石墨烯/铜基复合材料。

实施例6

本实施例制备了一种石墨烯纳米片/纳米金属基复合材料，制备方法如下：

采用纯度高于99.7％，粉末粒径在15～53μm的球形铜粉作为铜基体粉末，石墨烯选取低缺陷的纳米石墨烯粉末(I_D/I_G为0.12，含氧基团的氧含量为1.89％)，片径0.5～5μm，厚度～0.8nm。

将200g纯铜置于搅拌式球磨机中，球料比为20:1，加入溶剂600mL乙醇和控制剂4g钛酸酯，以423rpm转速球磨8h,抽滤后50℃下真空干燥得到纳米片状铜粉。将石墨烯纳米粉末加入分散剂NMP中，分散浓度为0.25mg/mL,超声功率600W,超声1h。将石墨烯分散液逐滴加入铜粉的悬浮液中，持续磁力搅拌，得到石墨烯质量分数0.15％的石墨烯/铜复合粉末。随后将复合粉末在5％氢氩混合气流速为40mLmin^-1,500℃保温2h。最后将复合粉末在600MPa下热压1h成型，得到低缺陷石墨烯/铜基复合材料。

比较例1

本比较例制备了一种微米纯金属材料，制备方法如下：

采用纯度高于99.7％，粉末粒径在15～53μm的球形铜粉作为铜基体粉末。

将200g纯铜置于搅拌式球磨机中，球料比为20:1，加入溶剂600mL乙醇和控制剂4g钛酸酯，以423rpm转速球磨4h,抽滤后50℃下真空干燥得到微米片状铜粉。随后将复合粉末在5％氢氩混合气流速为40mLmin^-1,500℃保温2h。最后将铜粉末在600MPa下热压1h成型，得到微米纯铜。

比较例2

本比较例制备了一种纳米纯金属材料，制备方法如下：

将200g纯铜置于搅拌式球磨机中，球料比为20:1，加入溶剂600mL乙醇和控制剂4g钛酸酯，以423rpm转速球磨4h,抽滤后50℃下真空干燥得到纳米片状铜粉。随后将复合粉末在5％氢氩混合气流速为40mLmin^-1,500℃保温2h。最后将铜粉末在600MPa下热压1h成型，得到纳米纯铜。

表1.实施例中的工艺参数

表2材料的力学性能和导电性能

本发明所述基于石墨烯缺陷调控的石墨烯/铜基复合材料制备方法，获得的块体复合材料，其中石墨烯分散均匀、结构完好，低缺陷的石墨烯与基体结合良好。表二所示为材料的导电性能与力学性能，导电性相较于纯铜仅损失4％IACS,仍然具有较高的导电性能，且随着石墨烯缺陷的增多，导电性变差。力学性能上，复合材料相较于纯铜有较大的提升，屈服强度GO提升61.3％，Gr提升42.2％，GNP提升76.6％。如图1所示，GO、Gr、GNP的缺陷峰(D峰)显著降低，ID/IG由GO的1.01下降到GNP的0.12，同时D峰也随着缺陷的增加出现宽化。如图2所示，GO、Gr、GNP三种不同缺陷石墨烯中主要含有C,O两种元素，可以通过C1s和O1s直观的得出随着石墨烯缺陷的减少，O元素含量显著降低。如图3所示为不同缺陷石墨烯粗晶铜样品的热稳定性能变化曲线，随着石墨烯缺陷的增加，热稳定性能变差。如图4所示为不同缺陷石墨烯超细晶铜样品的热稳定性能变化曲线，其变化趋势与粗晶铜相似，缺陷增多热稳定性变差。图5、6所示分别为粗晶铜、超细晶样品的晶粒分布特点，低缺陷石墨烯可以有效遏制高温下的晶粒长大过程，从而实现其高热稳定性。

本发明所提供的实施例结果表明，本发明所述方法所制备的石墨烯/金属复合材料具有优异的综合性能。与自下而上的工艺路线相比，节能省时，降低成本，且可以大规模制备。与传统的自上而下的工艺路线相比，具有均匀分散，充分发挥石墨烯优势的特点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种基于石墨烯缺陷调控的石墨烯/金属基复合材料制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的石墨烯/金属基复合材料制备方法，其特征在于，步骤S1中球形金属粉末的粒径为15～53μm。

3.根据权利要求1所述的石墨烯/金属基复合材料制备方法，其特征在于，步骤S1中所述搅拌式球磨中，球料比为10:1～30:1，搅拌转速为400～450rpm。

4.根据权利要求1所述的石墨烯/金属基复合材料制备方法，其特征在于，步骤S1中所述搅拌式球磨采用的溶剂为水、乙醇、煤油中的一种；球磨过程控制剂为甲醇、乙醇、钛酸酯、油酸、咪唑啉、硬脂酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的石墨烯/金属基复合材料制备方法，其特征在于，步骤S1中所述微纳片状金属粉末为微米片状金属粉末或纳米片状金属粉末；所述的微米片状金属粉末的片厚为1～2μm，纳米片状金属粉末的片厚为100～500nm。

6.根据权利要求5所述的石墨烯/金属基复合材料制备方法，其特征在于，所述微米金属片状粉末的球磨时间为3～5小时，纳米金属片状粉末的球磨时间为7～9小时。

7.根据权利要求1所述的石墨烯/金属基复合材料制备方法，其特征在于，步骤S2中所述低缺陷石墨烯粉末的片径为0.5～5μm，厚度为1～3nm。

8.根据权利要求1所述的石墨烯/金属基复合材料制备方法，其特征在于，步骤S2中所述缺陷石墨烯粉末包括低缺陷石墨烯粉末、中缺陷石墨烯粉末、高缺陷石墨烯粉末。

9.根据权利要求1所述的石墨烯/金属基复合材料制备方法，其特征在于，步骤S2中所述溶剂为水、乙醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种；所述石墨烯分散液中石墨烯的浓度为0.25～1mg/mL。

10.根据权利要求1所述的石墨烯/金属基复合材料制备方法，其特征在于，步骤S4中所述致密化处理为热压或热等静压。