[发明专利]一种涂覆氧化铝晶须碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法

摘要

一种涂覆氧化铝的晶须碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法，先制备涂覆氧化铝的晶须碳纳米管，然后将铝合金粉导入涂覆氧化铝的晶须碳纳米管悬浊液中得到混料，50～100℃真空烘干，再导入球磨坩埚，氩气保护下球磨；60～150MPa冷压压制成预制块；放入模具中，以5～10℃/min加热速率加热该模具至固相线以下10～20℃，然后再以1～5℃/min继续加热并控制其固相率于70～90%范围，得到涂覆单质铜的多壁碳纳米管增强铝基复合材料。本发明具有简单、安全、低成本易于操作和可控等优点。

主权项

1.一种涂覆氧化铝的晶须碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）将晶须碳纳米管在纯硝酸溶液超声预分散6~8h，温度为60~80℃，冷却至室温后，用去离子水清洗，离心至中性，而后在真空干燥箱烘干，备用；（2）将硝酸铝以及经步骤（1）预处理的晶须碳纳米管加入到甲醇溶液中超声40～60min，得到晶须碳纳米管悬浊液，其中晶须碳纳米管与硝酸铝摩尔比1:0.4～1:1；（3）把经步骤（2）的晶须碳纳米管悬浊液导入水热反应釜中，其中悬浊液体积占反应釜容积25%～40%；再放入反应炉中加热，以1～5℃/min升温至100～120℃，保温1～2h，再以1～3℃/min升温至150℃后，保温8～12h；以5~10℃/min冷却至室温后过滤低温烘干；（4）把经步骤（3）所得混合材料放入刚玉坩埚中，480~700℃高温焙烧3小时，全程导入氩气保护，得到涂覆氧化铝的晶须碳纳米管材料；（5）将涂覆氧化铝的晶须碳纳米管材料放入甲醇中低倍超声震荡≤30min，得到涂覆氧化铝的晶须碳纳米管悬浊液；（6）将铝合金粉导入悬浊液中搅拌，得到混合料，并在50~100℃真空烘干；其中涂覆氧化铝的晶须碳纳米管占铝合金总质量的1%~4%；（7）把步骤（6）得到的混合料放入球磨坩埚并进行球磨，该球磨过程中通入氩气进行保护；（8）把步骤（7）所得混合粉末放入模具中60~150MPa 冷压压制成预制块；（9）把步骤（8）所得预制块放入对应的模具凹槽中，以5~10℃/min加热速率加热该模具至固相线以下10~20℃，1~5℃/min继续加热并控制其固相率于70~90%范围；（10）把步骤（9）所得型料进行模锻成型，压头控制在20~130mm/s速率，保压5~10min后冷却至室温得到涂覆氧化铝的晶须碳纳米管增强铝基复合材料成形件。