[发明专利]一种原位CNTs@Ti混杂增强铝基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种原位CNTs@Ti混杂增强铝基复合材料，其特征在于，包括球形铝基体和混杂增强相，其中，所述混杂增强相为CNTs@Ti。

2.根据权利要求1中所述的原位CNTs@Ti混杂增强铝基复合材料，其特征在于：球形铝基体和混杂增强相CNTs@Ti的总质量分数计为100％，其中，球形铝基体的质量分数为80-96wt％，所述混杂增强相CNTs@Ti的质量分数为4-20wt％。

3.权利要求1所述原位CNTs@Ti混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）将Me(NO₃)₂·6H₂O和球形Ti粉加入去离子水中，搅拌使Me(NO₃)₂·6H₂O完全溶解，然后逐渐滴入NaOH与Me(NO₃)₂·6H₂O完全充分反应，持续搅拌、静置后得到Me(OH)₂/Ti二元胶体，所述Me为Ni、Co；

（2）将步骤（1）得到的Me(OH)₂/Ti二元胶体进行干燥，然后放入管式炉中煅烧得到催化剂MeO，然后通入氩气和氢气加热进行还原，将纳米Me催化剂包覆在球形Ti颗粒的表面；

（3）将C₂H₂和Ar同时通入管式炉中进行气相沉积反应，在Ti颗粒表面裂解C₂H₂原位合成CNTs，最后关掉H₂，在氩气环境中继续煅烧去除TiH₂中的氢元素，然后冷却至室温，得到CNTs@Ti混杂增强体；

（4）采用机械球磨将CNTs@Ti分散到球形Al粉中得到复合粉末，然后通过放电等离子烧结制成复合材料，通过热挤压进行进一步加工，致密化得到CNTs@Ti混杂增强铝基复合材料。

4.根据权利要求3所述原位CNTs@Ti混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述球形铝粉的纯度＞99.95%，粒径大小为20-30μm；球形钛粉的纯度＞99.99%，粒径大小1μm-25μm；Me(NO₃)₂·6H₂O为分析纯。

5.根据权利要求3所述原位CNTs@Ti混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中Me(NO₃)₂·6H₂O与Ti粉质量比为0.07-0.5:3。

6.根据权利要求3所述原位CNTs@Ti混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中NaOH的浓度为0.1mol/L-0.5mol/L，持续搅拌时间为1h-4h，静置时间为12h-24h。

7.根据权利要求3所述原位CNTs@Ti混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中干燥的条件为：真空干燥箱中在80℃-120℃条件下干燥12h-24h，煅烧的条件为：400℃-500℃，煅烧2-4h，还原反应的条件为：430℃-550℃，还原2h。

8.根据权利要求3所述原位CNTs@Ti混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中气相沉积反应的条件为：500℃-600℃合成时间30min-60min；去除TiH₂的条件为：450℃-500℃煅烧2h-4h，其中，C₂H₂和Ar的体积比为15:1~35:1。