一种涂覆单质铜的多壁碳纳米管增强镁基复合材料的制备方法

摘要

一种涂覆单质铜的多壁碳纳米管增强镁基复合材料的制备方法，先制备涂覆单质铜的多壁碳纳米管，然后将镁合金粉导入涂覆单质铜的多壁碳纳米管材料悬浊液中混合，50～100℃真空烘干，再导入球磨坩埚，氩气保护下球磨；50～150MPa冷压压制成预制块；放入模具中，以10～15℃/min加热速率加热该模具至固相线以下10～30℃，然后再以3～6℃/min继续加热并控制其固相率于70～90%范围，得到涂覆单质铜的多壁碳纳米管增强镁基复合材料。本发明具有简单、安全、低成本易于操作和可控等优点。

主权项

一种涂覆单质铜的多壁碳纳米管增强镁基复合材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）将多壁碳纳米管在纯硝酸溶液中超声预分散6~8h，温度为60~80℃，冷却至室温后，用去离子水清洗，离心至中性，而后在真空干燥箱烘干，备用；（2）将硝酸铜以及经步骤（1）预处理的多壁碳纳米管加入到乙醇溶液中超声40～60min，得到多壁碳纳米管悬浊液，其中碳纳米管与硝酸铜摩尔比为1:0.4～1:1；（3）把经步骤（2）的多壁碳纳米管悬浊液导入水热反应釜中，其中悬浊液体积占反应釜溶积25%～50%；再放入反应炉中加热，以1～5℃/s升温至180～200℃，保温1～2h，再以1～5℃/s升温至270~300℃后，保温8～12h；取出，空冷，过滤烘干，得到涂覆单质铜的多壁碳纳米管材料；（4）将涂覆单质铜的多壁碳纳米管材料加入甲醇中低倍超声震荡≤30min，得到涂覆单质铜的多壁碳纳米管材料悬浊液；（5） 将镁合金粉加入到涂覆单质铜的多壁碳纳米管材料悬浊液中搅拌得到混合混料，并在50~100℃真空烘干，其中涂覆单质铜的多壁碳纳米管材料的质量百分数为镁合金粉的1%~4％；（6）把步骤（5）得到的混料导入球磨坩埚并进行球磨，该球磨过程中全程通入氩气进行保护；（7）把步骤（6）所得混合粉末放入模具中50~150MPa 冷压压制成预制块；（8）把步骤（7）所得预制块放入对应的模具凹槽中，以8~13℃/min加热速率加热该模具至固相线以下10~30℃；以3~6℃/min继续加热并控制其固相率于70~90%范围；（9）把步骤（8）所得型料进行模锻成型，压头控制在1~100mm/s速率，保压1~3min后冷却至室温得到涂覆单质铜的多壁碳纳米管增强镁基复合材料成形件。