一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法，复合材料粉末包括金属基体粉末和增强体，增强体为一维或二维增强体，基体在球磨过程中存在塑性变形及加工硬化现象。通过在高能球磨过程中针对基体粉末特定状态及特定含量增强体进行真空热处理，一方面实现了延长球磨时间来提高增强体分散性的目标，另一方面实现进一步提高增强体含量的目的，结合特定烧结及热挤压工艺，获得高强韧金属基复合材料。以采用该热处理工艺制备的碳纳米管增强铝基复合材料（CNTs/Al）为例，粉末态CNTs分布均匀，且所获得的复合材料强度与传统无热处理过程获得的复合材料相比，在保持强度的同时大幅提高复合材料的塑性，塑性提升可达79.5%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于粉末冶金法制备纳米增强体铝基复合材料，尤其涉及一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法。

技术介绍

1、铝作为地壳中含量最多的金属元素，在众多领域得到了广泛的应用。以铝及其合金为代表的金属材料具有良好的强塑性、耐热耐腐蚀、导电导热性能，被广泛的应用于交通运输、国防科技等国家重要领域。但随着服役条件的要求逐渐提高，人们期望在保持轻质的基础上获得综合性能更加优异的材料。铝基复合材料利用增强体优异的特性、同时保持了基体轻质、塑性好的特点，具有制备高性能强塑性轻质材料的潜力。决定铝基复合材料性能的关键是选取性能优异的增强体，自碳纳米管1991年被发现以来，因其具有极高的强度（~100gpa）、弹性模量（~1tpa）、优异的导电导热性能。成为了铝基复合材料的热门增强体，得到了国内外广泛的关注和研究。碳纳米管增强的铝基复合材料，具有优异的综合力学性能，有望成为新一代轻质高强铝基复合材料。

2、制备碳纳米管增强铝基复合材料的方法很多，例如粉末冶金、搅拌摩擦成、增材制造成形等，其中粉末冶金由于具有良好的增强体分散性、有利于控制界本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法，其特征在于，所述高含量碳纳米管增强铝基复合材料粉末中碳纳米管含量为质量分数4 wt.%，所述高含量碳纳米管增强铝基复合材料粉末中铝粉的含量为质量分数96wt.%。

3.根据权利要求1所述的一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法，其特征在于，所述复合材料粉末中所述首次加入碳纳米管增强体的含量为质量分数3 wt.%，所述高含量碳纳米管增强铝基复合材料粉末中再次加入碳纳米管增强...

【技术特征摘要】

1.一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法，其特征在于，所述高含量碳纳米管增强铝基复合材料粉末中碳纳米管含量为质量分数4 wt.%，所述高含量碳纳米管增强铝基复合材料粉末中铝粉的含量为质量分数96wt.%。

3.根据权利要求1所述的一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法，其特征在于，所述复合材料粉末中所述首次加入碳纳米管增强体的含量为质量分数3 wt.%，所述高含量碳纳米管增强铝基复合材料粉末中再次加入碳纳米管增强体的含量为质量分数1 wt.%。

4.根据权利要求1所述的一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法，其特征在于，所述铝粉选用45μm的球形纯铝粉，所述碳纳米管增强体为管直径为20nm，长度为2μm。

5.根据权利要求1所述的一种热处理循环球磨制备高含量碳纳米管增强铝基复合材料的方法，其特征在于，所述初次球磨基体铝粉和过程控制剂的时间为4h，加入碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彪，曹遴，李金山，唐斌，王军，樊江昆，赖敏杰，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：