[发明专利]一种制备碳纳米管强化轻质铝基合金的方法

权利要求书

1.一种制备碳纳米管强化轻质铝基合金的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤，

S1)先对多壁碳纳米管的表面进行改性，再将改性后碳纳米管与铝粉混合，搅拌均匀后压制成含碳纳米管的预合金块；

具体步骤为：S1.1)将多壁碳纳米管、聚丙烯酸和表面改性源溶于去离子水中，采用超声波分散20-60分钟后得到悬浮溶液，再将悬浮溶液搅拌加热蒸干得到粉末状前驱体；

所述S1.1)中的所述多壁碳纳米管、聚丙烯酸和表面改性源的质量比为1:0.5：(0.5-5)；所述多壁碳纳米管为经过混酸清洗后离心式剪切分散的多壁碳纳米管；所述表面改性源为硝酸铝、硝酸钇、硝酸铜和乙酰丙酮铝中的一种或两种混合物；

S1.2)将S1.1)得到的前驱体粉末在氩气保护状态下脉冲电流处理，得到表面改性后的碳纳米管；

所述S1.2)中脉冲电流为1-20A，处理时间为1-10分钟；

S1.3)将S1.2)得到表面改性后的碳纳米管和铝粉混合，经过超高速搅拌均匀后压制成块体，得到含碳纳米管含量较高的预合金块；

所述改性后的多壁碳纳米管和铝粉的质量比为1:(1-20)，超高速搅拌过程中螺旋桨的转速为15000-40000转/分钟，时间为5-60分钟；

S2)将S1)得到含碳纳米管的预合金块加入到轻质铝基合金熔体中，分散均匀后，采用喷射成形法，得到碳纳米管强化轻质铝基合金；

所述轻质铝基合金的成分为Li：8-18wt.％，Mg：15-16wt.％，Ca：15-20wt.％，Si：4-11wt.％，余量为Al；

所述碳纳米管强化轻质铝基合金中碳纳米管的质量分数为0.01-5wt.％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改性碳纳米管和铝粉的质量比为1:(4-10)；超高速搅拌过程中螺旋桨的转速20000-30000转/分钟，时间为10-30分钟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2)中的分散时轻质铝基合金熔体的温度为760-800℃；喷射成形法的成形阶段轻质铝基合金熔体温度为700-740℃；喷射成形阶段雾化压力为0.4-0.6MPa。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2)中的碳纳米管强化轻质铝基合金中碳纳米管的质量分数为0.03-3wt.％。