[发明专利]用于减振吸能的碳纳米管增强泡沫铝复合材料的制备方法

摘要

本发明用于减振吸能的碳纳米管增强泡沫铝复合材料的制备方法，涉及有开或闭孔隙的合金的制造，是一种通过尿素作为造孔剂和通过镍作为碳纳米管合成的催化剂，原位合成用于减振吸能的碳纳米管增强泡沫铝复合材料的制备方法，步骤如下：硝酸镍、尿素和铝粉的混合粉末的制备；泡沫铝毛坯的制备；碳纳米管增强泡沫铝复合材料的制备。本发明方法克服了现有技术中所制备的泡沫铝材料存在结构缺陷，力学性能和缓冲吸能性能低，密度大，不具备轻质特性，且制备工艺过程复杂，成本较高，难以实现用作吸能材料的泡沫铝功能结构的一体化的缺陷。

主权项

用于减振吸能的碳纳米管增强泡沫铝复合材料的制备方法，其特征在于：是一种通过尿素作为造孔剂和通过镍作为碳纳米管合成的催化剂，原位合成用于减振吸能的碳纳米管增强泡沫铝复合材料的制备方法，步骤如下：第一步，硝酸镍、尿素和铝粉的混合粉末的制备：首先将粒径为0.45～2mm的球形尿素颗粒置于电热恒温干燥箱中，于60～80℃干燥1～2h，将硝酸镍颗粒置于电热恒温干燥箱中，于35～45℃干燥1～2h，将干燥后的硝酸镍颗粒在行星式球磨机上以200rpm/min的转速球磨30～60min，按照质量比为硝酸镍:铝粉=0.001～0.02的比例，称取球磨后的硝酸镍和粒径为40～60μm的雾化铝粉，将二者放入球磨罐中，在球磨机上以200rpm/min的转速进行球磨30～60min，得到硝酸镍和铝粉均匀混合的粉末，按照体积比为铝粉:尿素=0.11～4:1的比例称取干燥后的尿素颗粒，与上述球磨后的硝酸镍和铝粉的混合粉末在研钵中进行混合，混合过程中添加占总混合粉质量5～10%的无水乙醇，制得硝酸镍、尿素和铝粉的混合粉末；第二步，泡沫铝毛坯的制备：将第一步制得的硝酸镍、尿素和铝粉的混合粉末置于冷压模具中，在压制压力150～400MPa、保压时间30～60s的条件下进行压制，得到圆柱形压坯，将该压坯置于放置在管式炉恒温区域的石英舟中，往管式炉中通入流量为50～200mL/min的氩气，使管式炉以2～5℃/min的升温速度升至300～350℃，保温30～60min，对该压坯料进行烧结，以去除尿素颗粒，并使硝酸镍分解为氧化镍，而后将水平管式炉冷却到室温，制得孔隙均匀和孔隙率为18～91%的泡沫铝毛坯；第三步，碳纳米管增强泡沫铝复合材料的制备：将第二步制得的泡沫铝毛坯置于在水平管式炉恒温区域的石英舟中，往管式炉中通入流量为50～400mL/min的氩气，使管式炉以2～10℃/min的升温速度升至500～600℃，而后关闭氩气，同时以50～250mL/min的流量向该水平管式炉中通入氢气0.5～2h，然后关闭氢气，同时以250～450mL/min的流量向该水平管式炉中通入氩气和丙烯的混合气体进行催化裂解，其中氩气和丙烯的体积比为20～40:1，保持0.5～2h后关闭丙烯，调整氩气流量为50～200mL/min，使管式炉在氩气气氛下冷却至室温，即制得用于减振吸能的碳纳米管增强泡沫铝复合材料。