[发明专利]一种纳米ND-Cu/Al复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米ND-Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将纳米金刚石放入王水中，于水浴条件下超声震荡处理1.5～2h，处理结束后再水洗到溶液呈中性，将所得的沉淀放入干燥箱内干燥，得到预处理纳米金刚石，待用；

(2)称取铜盐粉末，配制浓度为0.008～0.01mol/L的铜盐水溶液，再在所述铜盐水溶液中加入预处理纳米金刚石，并加入分散剂，利用超声分散制备得到悬浮液；

(3)向悬浮液中加入还原剂，水浴加热并搅拌均匀，反应时间为25～30min；等反应停止后，等其自然冷却后离心分离，所得产物待用；

(4)将所述复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)将ND-Cu混合物和Al粉末通过机械球磨混合5h，得到均匀的混合粉末；

(6)再将混合粉末倒入钨钢模具中冷压成型，最后通过真空热压烧结得到ND-Cu/Al复合材料。

2.根据权利要求1所述纳米ND-Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)、(3)中，水浴温度均为45～55℃。

3.根据权利要求1所述纳米ND-Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)、(4)中，干燥温度为40～47℃。

4.根据权利要求1所述纳米ND-Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述铜盐为CuCl₂、CuSO₄、Cu(NO₃)₂任一种；所述预处理纳米金刚石的用量为铜盐质量分数的15～20％。

5.根据权利要求1所述纳米ND-Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、六偏磷酸钠、聚乙烯醇任一种，所述分散剂的用量为铜盐质量分数的4～5％。

6.根据权利要求1所述纳米ND-Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述还原剂为水合肼、羟基胺、高锰酸钾、双氧水任一种，所述还原剂的用量为所述铜盐体积的2-3％。

7.根据权利要求1所述纳米ND-Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，ND-Cu混合物的加入量是Al粉末的1～7vol.％。

8.根据权利要求1所述纳米ND-Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述冷压成型压力130～150MPa，保压30～60s。

9.根据权利要求1所述纳米ND-Cu/Al复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述热压烧结压力为35～40MPa。

10.一种如权利要求1-8任一项所述制备方法得到的纳米ND-Cu/Al复合材料，其特征在于，所述纳米ND-Cu/Al复合材料的相对密度为90.22～96.03％、显微硬度为47.4～104.8HV、屈服强度为96.53～191.72MPa、抗压强度为218.89～349.99MPa、延伸率为5.95～19.32％、在粗糙度为1000#下耐磨性为62.5～67.1g^-1。