[发明专利]一种碳纳米管增强泡沫铝基复合材料的制备方法

权利要求书

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，包括如下步骤：

S1、碳纳米管的预处理：

将碳纳米管加入到混合酸中加热到60-80℃，保持3-8小时，冷却后抽滤清洗，真空干燥得到酸化后的碳纳米管；

S2、碳纳米管的表面化学镀铜：

将所述酸化后的碳纳米管加入到去离子水中，超声分散；逐滴加入氯化锡的敏化溶液，同时磁力搅拌，抽滤得到敏化后的碳纳米管；将所述敏化后的碳纳米管加入到去离子水中，超声分散，逐滴加入氯化钯活化溶液，同时磁力搅拌，抽滤得到活化后的碳纳米管；将所述活化后的碳纳米管加入到去离子水中，超声分散得到碳纳米管分散液，将所述碳纳米管分散液加入到化学镀液中开始化学沉积，抽滤清洗，真空干燥后得到金属铜镀覆的碳纳米管；

S3、材料的均匀混合与冷压成型：

将所述金属铜镀覆的碳纳米管和铝粉加入无水乙醇中，超声分散后加热，并同时磁力搅拌直至无水乙醇基本挥发；将该金属铜镀覆的碳纳米管和铝粉的复合粉末真空干燥后，再与尿素颗粒进行混合，将混合物转入模具中，在200-600MPa的压力下压制成型，得到预制胚；

S4、微波烧结：

将所述预制胚置于温水中浸泡1-3小时，干燥后置于微波窑中，使用微波炉进行微波烧结，得到所述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，所述步骤S1中，所述碳纳米管为多壁碳纳米管、单壁碳纳米管中的至少一种，所述混合酸为硫酸和硝酸的混合酸。

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，所述步骤S2中“将所述酸化后的碳纳米管加入到去离子水中”时，碳纳米管的重量百分数为1-3％。

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，所述步骤S2中，所述氯化锡的敏化溶液的制备方法是先将4-6g的二水氯化锡溶于8-10ml的浓度为38％的盐酸中，再加入去离子水，标定到50ml。

5.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，所述步骤S2中，所述氯化钯活化溶液的制备方法是先将0.3-0.5g的氯化钯溶于8-10ml的浓度为38％的盐酸中，再加入去离子水，标定到50ml。

6.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，所述步骤S2中，采用化学镀法在碳纳米管表面镀铜的工艺条件如下：

化学镀液成分为五水硫酸铜10-20g/L，乙二胺四醋酸二钠10-25g/L，聚乙二醇40-60g/L，其余为水；将所述碳纳米管分散液加入到化学化学镀液中后，持续搅拌，并逐滴加入甲醛；之后将pH值调到10-12；施镀温度为常温，时间为15-60min。

7.根据权利要求6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，所述碳纳米管分散液与所述化学镀液的体积比1∶1；按所述碳纳米管分散液与所述化学镀液总体积的1.5％-3％加入甲醛。

8.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，所述步骤S3中使用的铝粉，为纯铝粉或者铝合金粉，或者铝合金粉与铝粉的混合物；尿素在所述混合物中所占的体积分数为30％-80％。

9.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，所述步骤S4中，将所述微波窑置于微波炉腔体中，开启微波进行烧结，微波频率2.45GHz，烧结温度600-650℃，烧结时间3-10分钟。

10.根据权利要求9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，所述微波窑的材质为氧化铝、氧化锆、碳化硅或者碳的复合材料。