The invention discloses a preparation method of carbon nanotube reinforced aluminum foam matrix composite, which comprises the following steps: S1, mixing foam powder and carbon nanotube evenly; S2, preparing two aluminum plates, one is the first aluminum plate and the other is the second aluminum plate, the first aluminum plate is provided with a groove; S3, uniformly installing the mixed powder on the first aluminum plate. In the groove, the second aluminum plate is superimposed on the top of the first aluminum plate and completely covers the groove; S4, the second aluminum plate is stirred for several times by friction stir welding to obtain the preform of the foamed aluminum matrix composite with dense grains mixed with carbon nanotube reinforced phase; S5, the preform of the foamed aluminum matrix composite material is added. Carbon nanotubes reinforced foam aluminum matrix composites were obtained by thermal foaming treatment. The invention uses friction stir welding to prepare carbon nanotube reinforced aluminum foam matrix composite material, which has the advantages of high efficiency, low cost, fine particle size, excellent performance and large porosity.
【技术实现步骤摘要】
碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种泡沫铝基复合材料的制备方法,尤其涉及一种碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法,它将碳纳米管作为增强相采用搅拌摩擦焊的方式制备泡沫铝基复合材料。
技术介绍
如今新型轻量化材料使用已成为汽车轻量化的主要研究方向,而泡沫铝是其中最具代表的一种。泡沫铝因自身独特的微观孔隙结构具有许多其他材料不具备的优势,例如密度小、比强度大、力学性能响应好、能量回收效率高等优点,而被广泛应用在汽车的前后纵梁、车顶架、保险杠及AB柱等易受冲击部位。泡沫铝基复合材料是通过在泡沫铝的基体材料中混入各种增强相而制成的集合泡沫铝本身和增强相两者优点于一身的全新轻量化材料。在众多增强相中,碳纳米管因其自身密度低和力学性能优异等独特优点自然成为泡沫铝基复合材料的理想增强相,可用来大大提高泡沫铝复合基材料的强度。但目前仍没有系统而效率高的制备方法,其主要原因大概与铝基质本身相异巨大的密度和热膨胀系数及碳纳米管的表面积过大造成的碳纳米管在泡沫铝基质中难以均匀分布有关。目前涉及碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法并不是很多,如中国专利技术专利申请CN104745976A公开了一种碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法,它采用化学气相沉积法,主要通过将碳纳米管、铝粉和尿素颗粒和无水乙醇冷压成型后进行粉末烧结来得到预制体;中国专利技术专利申请CN107012349A公开了一种碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法,它采用微波烧结技术将表面有金属铜镀层的碳纳米管和尿素颗粒与温水混合后冷压冶金获取预制体;中国专利技术专利申请CN104911388 ...
【技术保护点】
1.一种碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将发泡粉和碳纳米管混合均匀;S2、准备两块铝板,分别为第一铝板和第二铝板,第一铝板上开设有凹槽;S3、将步骤S1中的混合粉末均匀装于第一铝板的凹槽中,将第二铝板叠放在第一铝板的上方且完全覆盖所述凹槽;S4、使用搅拌摩擦焊对步骤S3中叠放于上方的第二铝板进行多次搅拌焊处理,以得到晶粒致密的混有碳纳米管增强相的泡沫铝基复合材料预制体;S5、将步骤S4中获得的泡沫铝基复合材料预制体进行加热发泡处理,即获得碳纳米管增强泡沫铝基复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将发泡粉和碳纳米管混合均匀;S2、准备两块铝板,分别为第一铝板和第二铝板,第一铝板上开设有凹槽;S3、将步骤S1中的混合粉末均匀装于第一铝板的凹槽中,将第二铝板叠放在第一铝板的上方且完全覆盖所述凹槽;S4、使用搅拌摩擦焊对步骤S3中叠放于上方的第二铝板进行多次搅拌焊处理,以得到晶粒致密的混有碳纳米管增强相的泡沫铝基复合材料预制体;S5、将步骤S4中获得的泡沫铝基复合材料预制体进行加热发泡处理,即获得碳纳米管增强泡沫铝基复合材料。2.根据权利要求1所述的碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法,其特征在于,所述发泡粉采用氢化钛粉,其粉末尺寸为1~100μm,所述发泡粉的质量与两块铝板的质量比为5~20%。3.根据权利要求1所述的碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳纳米管的粉末尺寸为0.1~20μm,所述碳纳米管的质量与两块铝板的质量比为0.1~10%。4.根据权利要求1所述的碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法,其特征在于,所述第一铝板的厚度大于第二铝板的厚度。5.根据权利要求1或4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡志力,宋锦书,庞秋,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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