一种金属表面改性方法

摘要

一种金属表面改性方法，属金属材料技术领域，用于解决金属表面复合碳纳米管层技术生产成本高、工艺复杂、不易控制等问题。技术方案为：选取以含铁催化剂催化化学气相沉积法制备的碳纳米管原料，经原料研磨、调配碳纳米管复合层溶融物、磁泳沉积定向碳纳米管悬浮层、压轧冷嵌等步骤，在金属表面得到具有0.05～1.0mm定向碳纳米管复合层。本发明方法可以使金属表面复合层的碳纳米管有序定向，并且可根据应用目的调节复合层的厚度。该给普通金属材料表层赋予了碳纳米管的优异特性，使其抗氧化，耐磨性，自润滑性，强度等技术指标大幅度提高。与现有技术相比，本发明方法生产原料成本低廉、工艺过程简单易控，设备投资少，适于连续批量生产。

主权项

1.一种金属表面改性方法，它在金属表面复合碳纳米管层，其特征在于：所述方法包括如下步骤：a.原料研磨：原料为用含铁催化剂催化化学气相沉积法制备的碳纳米管，研磨至350～450目；b.调配碳纳米管复合层溶融物：取环氧树脂和二甲苯溶剂按照重量比1∶(1～3)的比例调制复合层基体物，再将上述研磨好的碳纳米管和调制好的复合层基体物按照重量比(0.05～0.15)∶1的比例混合形成溶融物，溶融物粘度70～150Pa.s，用30～60w/cm2高能超声波分散溶融物30～60min；c.磁泳沉积定向碳纳米管悬浮层：将上述溶融物敷于金属板材表面，使金属表面得到厚度0.5～2mm的含有碳纳米管的悬浮层，再将上述金属板材引入磁场进行磁泳沉积，所述磁场强度300～500mT，磁场方向与碳纳米管悬浮层相平行，形成含有定向碳纳米管悬浮层，磁泳沉积时间30～120min；d.压轧冷嵌：对上述定向碳纳米管悬浮层施以40～80T的压轧力，将定向碳纳米管悬浮层嵌入金属表面，得到具有0.05～1.0mm定向碳纳米管复合层的金属表面改性材料。