[發明專利]一種納米ND-Cu/Al復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010440683.8
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111593219A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 湯宏群;閆瑋;張鳳林;周嘉昶;李倩;康鶴譯;馬銘辰;闕凡超;王永海;歐興成
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C21/12;C22C26/00;B22F1/02;B22F9/24;B22F3/14
• 代理公司: 南寧啟創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45122
• 代理人: 謝美萱

1.一種納米ND-Cu/Al復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將納米金剛石放入王水中，于水浴條件下超聲震蕩處理1.5～2h，處理結束后再水洗到溶液呈中性，將所得的沉淀放入干燥箱內干燥，得到預處理納米金剛石，待用；

(2)稱取銅鹽粉末，配制濃度為0.008～0.01mol/L的銅鹽水溶液，再在所述銅鹽水溶液中加入預處理納米金剛石，并加入分散劑，利用超聲分散制備得到懸浮液；

(3)向懸浮液中加入還原劑，水浴加熱并攪拌均勻，反應時間為25～30min；等反應停止后，等其自然冷卻后離心分離，所得產物待用；

(4)將所述復合物水洗到溶液呈中性，然后放入真空干燥箱中干燥，得到ND-Cu混合物，待用；

(5)將ND-Cu混合物和Al粉末通過機械球磨混合5h，得到均勻的混合粉末；

(6)再將混合粉末倒入鎢鋼模具中冷壓成型，最后通過真空熱壓燒結得到ND-Cu/Al復合材料。

2.根據權利要求1所述納米ND-Cu/Al復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟(1)、(3)中，水浴溫度均為45～55℃。

3.根據權利要求1所述納米ND-Cu/Al復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟(1)、(4)中，干燥溫度為40～47℃。

4.根據權利要求1所述納米ND-Cu/Al復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述銅鹽為CuCl₂、CuSO₄、Cu(NO₃)₂任一種；所述預處理納米金剛石的用量為銅鹽質量分數的15～20％。

5.根據權利要求1所述納米ND-Cu/Al復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉、六偏磷酸鈉、聚乙烯醇任一種，所述分散劑的用量為銅鹽質量分數的4～5％。

6.根據權利要求1所述納米ND-Cu/Al復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述還原劑為水合肼、羥基胺、高錳酸鉀、雙氧水任一種，所述還原劑的用量為所述銅鹽體積的2-3％。

7.根據權利要求1所述納米ND-Cu/Al復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(5)中，ND-Cu混合物的加入量是Al粉末的1～7vol.％。

8.根據權利要求1所述納米ND-Cu/Al復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(6)中，所述冷壓成型壓力130～150MPa，保壓30～60s。

9.根據權利要求1所述納米ND-Cu/Al復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(6)中，所述熱壓燒結壓力為35～40MPa。

10.一種如權利要求1-8任一項所述制備方法得到的納米ND-Cu/Al復合材料，其特征在于，所述納米ND-Cu/Al復合材料的相對密度為90.22～96.03％、顯微硬度為47.4～104.8HV、屈服強度為96.53～191.72MPa、抗壓強度為218.89～349.99MPa、延伸率為5.95～19.32％、在粗糙度為1000#下耐磨性為62.5～67.1g^-1。