[发明专利]一种碳纳米管增强金属基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)碳纳米管在十二烷基苯磺酸铵水溶液中预分散；

(2)预分散的碳纳米管抽滤干燥后在天然橡胶的汽油溶液中稳定化处理；

(3)稳定化处理的碳纳米管与金属粉末采用粉末冶金成型。

2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管在十二烷基苯磺酸铵水溶液中预分散的工艺过程为：将碳纳米管加入到十二烷基苯磺酸铵水溶液中进行超声波分散；其中，十二烷基苯磺酸铵水溶液浓度5～20mg/ml，碳纳米管加入量为1～10mg/ml，超声波频率25-50KHz，作用时间为2～12小时。

3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：所述预分散的碳纳米管抽滤干燥后在天然橡胶的汽油溶液中稳定化处理的工艺过程为：对十二烷基苯磺酸铵水溶液中预分散的碳纳米管进行抽滤，抽滤后的碳纳米管放入真空干燥箱中干燥，随后放入到天然橡胶的汽油溶液中进行超声波分散，即得到稳定化处理的碳纳米管悬浊液；其中，天然橡胶的汽油溶液由橡胶与汽油以体积比为1∶2～2∶1配制而成，每毫升天然橡胶的汽油溶液中碳纳米管的含量大于0且小于等于5mg，超声波频率25-50KHz，作用时间2～12小时。

4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：所述稳定化处理的碳纳米管与金属粉末的粉末冶金成型工艺过程为：

1)向稳定化处理的碳纳米管悬浊液中加入金属粉末，然后用加热搅拌器加热搅拌到悬浊液呈现粘浆状，得到混合料；其中，碳纳米管占金属粉末的质量百分比大于0且小于等于2％；加热温度为60～80℃，搅拌速度为200～800rpm；

2)将混合料取出烘干后放入冷压模具中冷压后得到冷压坯锭，将冷压坯锭连同冷压模具放入真空热压炉中，升温至450～550℃，保温1～4小时，以去除掉橡胶；

3)步骤2)后继续升温至热压温度后并保温以进行真空热压成型，即得到热压态碳纳米管增强金属基复合材料坯锭；其中，保温时间1～2小时，热压温度为T₀-50℃～T_m；所述T₀为金属基体固相线温度，所述T_m为金属基体液相线温度；

上述步骤2)和3)中真空度为10^-1～10^-3Pa，压力为20～200MPa。

5.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管为单壁、双壁或多壁碳纳米管中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种碳纳米管增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：所述金属粉末为铝、铝合金、镁或镁合金粉末，金属粉末粒度为1～100μm。