[发明专利]一种碳纳米管增强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铝基复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）复合前驱粉体的制备：采用高能球磨法将碳纳米管和纯铝粉混合均匀得到CNTs/Al的前驱复合粉体，前驱复合粉体中碳纳米管的质量百分比为0.5~5%，纯铝粉的质量百分比为95~99.5%；

（2）复合粉体的压制与烧结：将步骤（1）制备得到的CNTs/Al前驱复合粉体压制成圆柱坯料，然后，将圆柱坯料在真空或惰性气体保护气氛下进行烧结，烧结温度为500~620℃，烧结2~8h得到CNTs/Al复合材料烧结坯；

（3）制备和CNTs/Al复合材料烧结坯直径相同的纯铝圆柱坯；

（4）CNTs/Al复合材料烧结坯和纯铝坯的复合热挤压：将步骤（2）所制备的CNTs/Al复合材料烧结坯和纯铝坯在真空或惰性气体保护气氛加热炉中加热至450-550℃，并保温至锭坯内外温度均匀一致；与此同时，将挤压筒和挤压模进行预热；然后装配挤压模和挤压筒，并将热的锭坯快速转移至挤压筒，CNTs/Al复合材料烧结坯靠近挤压模，纯铝坯置于其后，然后进行热挤压得到纯铝包覆CNTs/Al复合棒材；

（5）纯铝包覆CNTs/Al复合棒材的后续加工处理：将步骤（4）得到的纯铝包覆CNTs/Al复合棒材进行矫直处理，对矫直后复合棒材进行减径拉拔，获得所需尺寸的复合线材；将复合棒材进行不同道次热轧和冷轧，获得所需尺寸的复合带材；将复合线材或带材进行去应力或再结晶退火处理得到碳纳米管增强铝基复合材料。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管纯度≥95%；纯铝粉纯度≥99.5%，平均粒径≤50μm；纯铝圆柱坯的纯度大于≥99.5%。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述高能球磨法的具体过程为：在惰性气体保护气氛下球磨1-24 h，其中，球料比为5:1 ~ 20:1，球磨机转速为100 - 400 r/min。

4.根据权利要求3所述的碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：球磨过程中球磨机正转30 min，然后暂停30 min，然后再反转30 min，如此循环进行。

5.根据权利要求3所述的碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述压制过程的压力≥150MPa。