碳纳米管增强金属基复合材料及其原位制备方法

摘要

一种复合材料技术领域的碳纳米管增强金属基复合材料及其原位制备方法，首先在金属粉末的表面包覆碳源物质和催化剂前驱物，然后基于催化热解反应在金属粉末的表面原位生成碳纳米管，得到碳纳米管与金属复合粉末，最后再采用粉末冶金技术进行致密化处理得到碳纳米管增强金属基复合材料。本发明通过发挥有机物或聚合物等碳源物质的空间位阻效应，原位生成细小而弥散的催化剂颗粒，进而通过有机物或聚合物的催化热解反应在金属粉末的表面原位生成均匀分散的碳纳米管。

主权项

一种碳纳米管金属基复合材料的原位制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碳源物质、催化剂前驱物和还原剂加入到溶剂中进行搅拌或者超声分散，制备前驱物溶液；(2)将金属粉末与前驱物溶液混合，通过搅拌或者超声分散使金属粉末的表面均匀地吸附碳源物质、催化剂前驱物和还原剂，然后经过滤干燥即得表面包覆金属粉末；(3)对表面包覆金属粉末进行热处理，基于催化热解反应在金属粉末的表面生成碳纳米管，得到碳纳米管/金属复合粉末；(4)对碳纳米管/金属复合粉末进行致密化处理，即可得到大块的原位碳纳米管金属基复合材料；所述的碳源物质为聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇、乙二醇中的一种或其组合；所述的前驱物溶液中，催化剂前驱物与碳源物质的摩尔比为0.05‑0.1，还原剂与催化剂前驱物的摩尔比为0.25‑0.5。