[发明专利]一种稳定型定向碳纳米管增强复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种稳定型定向碳纳米管增强复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）碳纳米管预处理；（2）磁性处理；（3）制铝粉包覆粉；（4）制增强碳纳米管；（5）制复合材料。本发明先对碳纳米管进行预处理，制得的酸化碳纳米管上含有羟基和羧基，大大增加了碳纳米管的反应活性，磁性处理后使碳纳米管的定向程度良好，便于后期可挤压得到任意厚度的掺杂定向碳纳米管的复合材料，铝粉包覆粉的制作中采用超声分散技术，减少了团聚现象发生，提高铝粉包覆粉的分散性和稳定性，和碳纳米管的热挤压得到的复合材料的拉伸强度为43MPa，压缩强度为125MPa。

主权项

一种稳定型定向碳纳米管增强复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）碳纳米管预处理：按照重量比1：5取出碳纳米管和浓硫酸混合，控制温度为85‑95℃，在频率为70KHz 的条件下超声处理50‑55min，然后用直径为0.2‑0.4 u m的微孔滤膜抽滤，去离子水反复洗涤直至中性，最后在90℃下烘7‑8h，研磨至粉末状；（2）磁性处理：将上述碳纳米管在碳纳米管风道中通过高压阴极金属网并进入匀强电场，碳纳米管在静电力作用下发生扭转从而在匀强电场中完成定向，收集；（3）制铝粉包覆粉：按质量比10：3：1取层片状铝粉、马来酸酐和聚乙二醇混合，加入2‑4%的高氯酸，进行超声40‑50min，过滤后用去离子水洗涤，在80‑90℃烘干；（4）制增强碳纳米管：将步骤（2）中所得碳纳米管、丙二醇和邻苯二甲酸酐按照1：15：100 的重量比加入到密闭反应容器中，控制温度为180‑200℃，搅拌3‑4h，温度下降到92‑95℃时加入16‑18%苯乙烯，搅拌均匀，冷却到室温；（5）制复合材料：保持室温状态，将上述制得的铝粉包覆粉、增强碳纳米管在压力650‑750MPa压制成块体，然后以升温速率10℃ /min 升温至650℃下烧结25‑35min，在650℃热挤压。