[發明專利]一種碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201210150121.5
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102747240A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 劉越;晉冬艷;田家龍;趙群;王譽
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C23/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于：該方法步驟如下：

（1）對碳納米管進行表面改性，使碳納米管表面得到一層均勻、致密的Ni-P合金層；

（2）將上述改性后的碳納米管和基體粉末即鎂粉、鋁粉、鋅粉進行混合，得到混合原料；

（3）將上述混合原料和陶瓷球按照重量比為1:5~10在三維高效混料機上進行混料，使之混合均勻，得到混合粉末；

（4）將上述混合粉末放入模具中，在室溫下進行雙向冷壓；

（5）對冷壓后的復合材料坯料進行真空燒結；

（6）將真空燒結后的復合材料進行熱擠壓。

2.按照權利要求1所述碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于：所述的碳納米管為多壁碳納米管；碳納米管的直徑為20~40納米，長度<15微米。

3.按照權利要求1所述碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于：所述鎂粉、鋁粉、鋅粉為純鎂、純鋁、純鋅元素粉末，其直徑都為10-75微米。

4.按照權利要求1所述碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟（1）中，對碳納米管進行表面改性具體步驟為將碳納米管在硝酸和鹽酸的混合酸中清洗，并在含Sn²⁺的溶液中敏化，在含Pb²⁺的溶液中活化，最后在含NiSO₄、NaH₂PO₂的溶液中進行鍍層。

5.按照權利要求4所述碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于：所述的NiSO₄的濃度為0.08~0.10mol/L，NaH₂PO₂的濃度為0.18-0.22mol/L，鍍層反應時間為20~30min。

6.按照權利要求1所述碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟（2）中，改性后的碳納米管體積百分比為0.5~3.0%。

7.按照權利要求1所述碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟（3）中，混合原料和陶瓷球進行混料，混料時間為10～15h，混料機轉速為800~1000r/min。

8.按照權利要求1所述碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟（4）中，冷壓壓力為200~400MPa，冷壓后的復合材料致密度為理論密度的70%~85%。

9.按照權利要求1所述碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟（5）中，燒結在真空燒結爐中進行，燒結的溫度為500~600℃，燒結時間為30~90分鐘，真空燒結爐的真空度在1×10^-2Pa以上。

10.按照權利要求1所述碳納米管增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟（6）中，熱擠壓比為5-10:1，擠壓溫度為420-450℃。