气相沉积原位反应制备碳纳米管增强铝基复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种气相沉积原位反应制备碳纳米管增强铝基复合材料的方法。本发明采用原位合成的方法以铝基体粉末为载体，用化学沉积沉淀法制备Ni催化剂，获得Al－Ni复合粉末后，采用化学气相沉积的方法在复合粉末上原位制备碳纳米管，再利用粉末冶金方法制备碳纳米管增强铝基复合材料。采用本发明方法可以很好地解决碳纳米管在复合材料中的分散问题，从而使材料的硬度，强度，电性能等得到大幅度的提高，有效地增强铝基复合材料的综合性能。

主权项

1、一种气相沉积原位反应制备碳纳米管增强铝基复合材料的方法，其特征在于包括：1)制备Ni/Al催化剂前驱体：将六水硝酸镍和铝粉重量比为Ni(NO3)2·6H2O∶Al＝0127-124∶1加入到蒸馏水中，使所得六水硝酸镍的溶液容度为0.1mol/L，以氢氧化钠或氨水作沉淀剂，搅拌下滴加沉淀剂至溶液呈中性，得到镍铝重量比为Ni∶Al＝0025-0.25∶1的Ni(OH)2/Al二元胶体；将该二元胶体在150℃-300℃、氮气氛围下脱水，并在350℃-500℃高温下煅烧，得到相应重量比分的Ni/Al催化剂前驱体；2)制备碳纳米管/Al复合粉末：取步骤1)所得两种不同重量比分的Ni/Al催化剂前驱体，铺在石英舟中，将石英舟置于石英反应管中部恒温区；通入氮气排除管内的空气，然后升温至500℃-650℃，氢气以流速25mL/min-250mL/min通过催化剂前驱体1.5-4小时，停止氢气；之后通入甲烷或乙炔反应气体作为碳源，并同时通入氮气在500℃-650℃下进行催化裂解反应，使混合气体中，氮气体积∶反应气体积＝6-12∶1；混合气体通过催化剂的流速为420-780mL/min；反应0.25h-4h之后停止混合气体，使炉子在氮气氛围下冷至室温，得到碳纳米管/Al复合粉末；3)制备碳纳米管/Al复合材料在室温和压力350MPa-700Mpa下，将步骤2)所得复合粉末压制成块体，然后将块体在400℃-650℃下烧结0.5h-6小时，再以1250MPa-1600Mpa的压力对块体进行复压，得到碳纳米管原位增强铝基复合材料。