[發明專利]一種碳納米管增強鋁基復合材料的界面優化方法

有效

• 申請號: 201811494851.0
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109554565B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 李才巨;劉孝青;徐尊嚴;易健宏;鮑瑞
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種碳納米管增強鋁基復合材料的界面優化方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

（1）片狀鋁粉的制備：采用高能球磨法制備片狀鋁粉；

（2）CNTs/Ti的粉體的制備：采用高能球磨法將碳納米管和高純鈦粉均勻混合得到CNTs/Ti的復合粉體，其中碳納米管的質量百分比為33.33~66.67%，高純鈦粉的質量百分比為33.33~66.67%；

（3）前驅復合粉體的制備：采用高能球磨將CNTs/Ti的復合粉體與片狀鋁粉均勻混合，得到(CNTs-Ti)/Al的復合前驅體粉體；復合前驅體粉體中的碳納米管和高純鈦粉的質量百分比分別為1~3%和0.5~6%，其余為純鋁粉；

（4）復合粉體的壓制與燒結：將步驟（3）制備得到的(CNTs-Ti)/Al前驅復合粉體在室溫下壓制成坯料，然后將其在真空或惰性氣體保護氣氛下燒結，得到(CNTs-Ti)/Al復合材料燒結坯；

（5）將步驟（4）所得(CNTs-Ti)/Al復合材料進行熱擠壓得到(CNTs-Ti)/Al復合棒材；

所述碳納米管純度≥95%；片狀鋁粉純度≥99.5%，平均粒徑≤50μm；純鈦粉純度≥99.99%，平均粒徑≤25μm。

2.根據權利要求1所述碳納米管增強鋁基復合材料的界面優化方法，其特征在于：步驟（1）~（3）中高能球磨法的具體過程為：在惰性氣體保護氣氛下球磨1-24h，其中，球料比為5:1 ~ 20:1，球磨機轉速為100 - 400 r/min。

3.根據權利要求1所述碳納米管增強鋁基復合材料的界面優化方法，其特征在于：步驟（4）中壓制過程的條件為：在室溫下以≥200MPa的壓力壓制成圓柱坯料，燒結條件為：在真空或惰性氣體保護氣氛下采用550~630℃的溫度燒結2~4h。

4.根據權利要求2所述碳納米管增強鋁基復合材料的界面優化方法，其特征在于：球磨過程中球磨機正轉30min，然后暫停30min，然后再反轉30min，如此循環進行。

5.根據權利要求1所述碳納米管增強鋁基復合材料的界面優化方法，其特征在于：步驟（5）中熱擠壓的條件為：將 (CNTs-Ti)/Al復合材料燒結坯在真空或惰性氣體保護氣氛中加熱至450-550℃，并保溫至錠坯內外溫度均勻一致；與此同時，將擠壓筒和擠壓模預熱至300℃；然后裝配擠壓模和擠壓筒，并將熱的錠坯快速轉移至擠壓筒，熱擠壓得到(CNTs-Ti)/Al復合棒材。