一种泡沫金属复合材料的制备方法

摘要

本发明为一种泡沫金属复合材料的制备方法。该方法包括以下步骤：1）将金属锭切割成厚度相同的金属片；2）将碳纳米管和第一步预处理金属成分相同的金属粉混合，然后在行星式球磨机上球磨0.5～6h，得到混合粉末；3）坩埚底部加入一片金属片，再均匀加入一层混合粉末，如此一片金属片，一层混合粉末循环添加，最上部是金属片；然后将坩埚放入电阻炉熔炼；4）添加增粘剂；5）添加发泡剂；6）将坩埚取出并冷却，获得含碳纳米管的闭孔泡沫金属复合材料。本发明实现了碳纳米管在泡沫金属中的均匀分散，压缩性能和能量吸收能力得到明显提高。

主权项

一种泡沫金属复合材料的制备方法，其特征为包括以下步骤：1）预处理：采用线切割机将金属锭切割成厚度、形状相同的金属片，作为金属基体，所述的厚度为5～12mm；2）球磨：将碳纳米管和第一步预处理金属成分相同的金属粉混合，然后在行星式球磨机上球磨0.5～6h，得到混合粉末；其中，球料质量比为 5∶1～20∶1；质量比碳纳米管∶金属粉=1∶5～20；3）熔炼：采用控制柜将电阻炉升温至步骤1）中金属熔点以上20～100℃，将熔炼坩埚在电阻炉内预热3～10min，然后提出坩埚，并在坩埚内壁喷涂脱模剂；随后，在底部加入一片金属片，再均匀加入一层混合粉末，继续加入一片金属片，再加入一层混合粉末，如此一片金属片，一层混合粉末循环添加，最上部是金属片；然后将坩埚放入电阻炉熔炼，待金属片完全熔化并保温5～30min；其中，碳纳米管的添加总量为金属基体质量分数的0.5%～6%，并且每一层的混合粉末质量相同；4）增粘：采用控制柜将搅拌桨放入距离坩埚底部1～10 mm处，预热3～15min，然后在坩埚内添加增粘剂同时以200～800r/min的速度搅拌4～15min；所述的增粘剂为金属钙颗粒、陶瓷颗粒或氧化物颗粒；添加量为金属基体质量的0.5%～5%；所述的氧化物为Al₂O₃；5）发泡：在坩埚内添加发泡剂，同时以800～1500r/min的速度搅拌10～120s，随后采用控制柜提出搅拌桨，并将混合物在电阻炉内保温30～200s；所述的发泡剂为氢化钛粉末或碳酸钙粉末，添加量为金属基体质量分数的0.4%～3%；6）冷却：将坩埚取出并冷却，获得含碳纳米管的泡沫金属复合材料。