利用低电阻率碳纳米管制备高导电率铝基复合材料的方法

摘要

本发明提供一种利用低电阻率碳纳米管制备高导电率铝基复合材料的方法。步骤为：取原始的碳纳米管进行预处理工艺；然后在其表面包覆一层能够有效阻隔碳纳米管团聚并提升碳纳米管和铝液润湿性的物质，得到复合粉体；将复合粉体加入到熔融铝液中进行真空熔炼，使得碳纳米管能够均匀分布于铝基体中，浇铸成型后得到目标产物。本发明方法可实现将原始的高电阻率的碳纳米管的本体电阻率降低，增加碳纳米管与铝液之间的润湿性能，提升碳纳米管在铝基体中的分散性能，提高铝基复合材料的导电性。

主权项

利用低电阻率碳纳米管制备高导电率铝基复合材料的方法，其特征在于，包含有如下步骤：碳纳米管的氧化处理工艺：采用原始的碳纳米管，把其放入到马弗炉或者其他高温设备中进行高温氧化处理，去除其表面的无定形碳及一些易高温挥发或分解的物质，并使得原始碳纳米管表面一些缺陷位置重新生长闭合，得到粉体A；碳纳米管的酸洗浸泡工艺：将经过高温氧化处理的碳纳米管按照和酸溶液混合，施加搅拌后取出，将其洗涤至中性后，得到可用于后续工艺的粉体B；碳纳米管掺杂工艺：将粉体B和能够进行掺杂卤族元素的物质进行混合，此类物质包括卤族元素(氟、氯、溴、碘)单质或者其中几种元素的混合物质，后采取高温或者强光照射处理在封闭容器中反应后取出，洗涤至中性烘干研磨，制备得到低电阻率的碳纳米管粉体。碳纳米管的表面包覆工艺：采用表面包覆工艺在经过预处理的碳纳米管表面沉积一种可以有效阻隔碳纳米管团聚且增加其和铝液润湿性的物质，得到复合粉体，此类物质为聚合物、硼化物、氧化物，可以是聚乙二醇、聚乙烯醇、氧化硼、四硼酸钠的一种或者以上任意组合。真空熔炼工艺：在真空熔炼炉中熔化纯铝锭，所述真空熔炼炉使用真空度为0Pa～10^‑4Pa，待纯铝锭完全熔化后，在660℃～1500℃温度下保温10min～1h，加入制备得到的复合粉体含量为0.1％～50％，施以搅拌，搅拌速度为100rpm～4000rpm，搅拌时间为1min～1h，在660℃～1500℃的温度下完成浇铸，制备得到碳纳米管铝基复合材料。