[发明专利]一种碳纳米管增强Zn基复合材料的制备方法

摘要

一种碳纳米管增强Zn基复合材料的制备方法，它涉及一种锌基复合材料的制备方法。本发明的目的是要解决现有碳纳米管在锌基体中分散不均以及与锌基界面结合力差的问题。方法：一、制备Ni/Al混合粉末；二、制备碳纳米管和铝的混合增强体；三、制备碳纳米管、铝和锌基复合粉末；四、热压烧结；五、热挤压，得到碳纳米管增强Zn基复合材料。本发明制备的碳纳米管增强Zn基复合材料的抗拉强度为230～240MPa，硬度值为55～62HB，制备出的碳纳米管增强Zn基复合材料伸长率为11％～15％。本发明适用于制备碳纳米管增强Zn基复合材料。

主权项

1.一种碳纳米管增强Zn基复合材料的制备方法，其特征在于一种碳纳米管增强Zn基复合材料的制备方法具体是按以下步骤完成的：一、①、将催化剂与铝粉加入到无水乙醇中，再在温度为30℃～80℃下持续搅拌，直至无水乙醇完全挥发，再在温度为60℃～150℃下干燥，得到干燥的粉末；将干燥的粉末置于管式恒温炉中，再向管式恒温炉中通入保护气体，再在保护气和温度为200℃～500℃的条件下煅烧1h～5h，再以40mL/min～600mL/min的气体流速向管式恒温炉中通入氢气，再在氢气气氛和温度为350℃～650℃的条件下煅烧2h～10h，得到Ni/Al混合粉末；步骤一①中所述的催化剂与铝粉的质量比为(0.004～0.4):1；步骤一①中所述的铝粉的质量与无水乙醇的体积比为1g:(3mL～50mL)；②、向温度为350℃～650℃的管式恒温炉中通入碳源气体和载气气体的混合气体，再在温度为350℃～650℃和碳源气体和载气气体的混合气体气氛的条件下进行催化裂解反应0.1h～10h，最后在氩气或氮气的保护下将管式恒温炉自然冷却至室温，得到碳纳米管和铝的复合粉末；步骤一②中所述的碳源气体和载气气体的混合气体中碳源气体与载气气体的体积比为1:(1～20)；二、制备碳纳米管和铝的混合增强体：将碳纳米管和铝的复合粉末与过程控制剂混合均匀，再在球磨转速为200r/min～400r/min下球磨30min～300min，得到碳纳米管和铝的混合增强体；步骤二中所述的过程控制剂与碳纳米管和铝的复合粉末的质量比为(0～3):100；三、制备碳纳米管、铝和锌基复合粉末：将碳纳米管和铝的混合增强体与锌基粉末在搅拌速度为150r/min～300r/min搅拌50min～300min，得到碳纳米管、铝和锌基复合粉末；步骤三中所述的碳纳米管和铝的混合增强体与锌基粉末的质量比为(1～35):100；四、热压烧结：将碳纳米管、铝和锌基复合粉末在温度为350℃～600℃和压力为0.5kN～8kN的条件下热压烧结300min～600min，再在温度为350℃～600℃和压力为1kN～8kN的条件下保压50min～350min，得到碳纳米管、铝和锌基复合材料块体；五、热挤压：将碳纳米管、铝和锌基复合材料块体预热至100℃～350℃，再在温度为100℃～350℃、挤压比为(5～50):1和挤压速度为2mm/s～8mm/s的条件下进行热挤压，得到碳纳米管增强Zn基复合材料。