一种碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法，该方法首先采用低温球磨获得碳管均匀分散的复合粉末，然后经过装包套、除气和热等静压将粉末固结制得复合坯料，再经挤压、锻压等常规热加工方法形成棒材、型材或锻件产品，最后进行热处理。该方法能够使碳纳米管在铝合金基体中获得良好的分散性、其增强体损伤程度小，形成的复合材料微观组织均匀、界面结合良好。该材料同时具有高的强度和塑性，有望应用于航空航天、汽车等对轻质高强结构材料有强烈需求的领域。

主权项

一种碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：将平均粒径为10～120μm的铝合金粉末与碳纳米管装入搅拌式球磨机中，通入液氮或液氩进行低温球磨，球磨后的粉末浆料经干燥后装入铝包套，经除气、热等静压制成铝基复合材料坯料，将坯料进行热挤压、热轧或锻造制成棒材、型材、板材或锻件，最后进行热处理，中：所述碳纳米管的直径为10～80nm，长度为2～50μm，占复合粉末质量的0.1～5％；球磨的工艺参数为：球磨转速为80～500r/min，球磨时间为0.5～10h，球料质量比为1:5～50，磨球材质为钢或陶瓷，直径为3～15mm；除气的工艺参数为：使用电阻炉和真空机组对装入复合粉末的铝包套进行加热和抽真空，先在室温下抽至真空度小于1×10^‑1Pa，然后开始加热，并保持抽真空，当温度到达300℃时，保温2～5h，最后加热至440～500℃，并抽至真空度小于2×10^‑3Pa；热等静压的工艺参数为：对包套中的混合粉末进行固结成型的热等静压温度为400～500℃，压力为100～130MPa，时间为2～5h。