[发明专利]铝-氮化硼纳米网状构型复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铝-氮化硼纳米网状构型复合材料，包括铝和氮化硼纳米片（BNNSs）其特征在于：所述BNNSs以片层状均匀分布在Al颗粒表面，其中，Al颗粒呈球状，BNNSs为增强相，BNNSs尺寸为300600-700700nm²，厚度为5-100nm。

2.根据权利要求1所述的铝-氮化硼纳米网状构型复合材料，其特征在于：所述BNNSs的体积占比为0.2%-4%，Al颗粒粒径大小为10 μm和40 μm。

3.根据权利要求1所述的铝-氮化硼纳米网状构型复合材料，其特征在于：氮化硼纳米片（BNNSs）为二维片状。

4.根据权利要求1、2或3所述的铝-氮化硼纳米网状构型复合材料，其特征在于：其通过SPS烧结方式获得。

5.根据权利要求4所述的铝-氮化硼纳米网状构型复合材料，其特征在于其制备方法为：将铝和氮化硼纳米片（BNNSs）复合粉末冷压成复合块体，对复合块体进行SPS烧结即可得到纳米网状构型复合材料，具体包括以下步骤：

步骤一：将六方氮化硼（h-BN）高能球磨后超声分散，制备BNNSs；

步骤二：将BNNSs与铝粉混合，通过球磨复合粉末制备出BNNSs/ Al复合粉末，其中，Al颗粒粒径为10 μm和40 μm；

步骤三：以BNNSs/Al复合粉末为原料，采用冷压、SPS烧结制备纳米网状构型复合材料。

6.根据权利要求5所述的铝-氮化硼纳米网状构型复合材料，其特征在于

还包括步骤四：对烧结后的复合材料进行锻造成型，最后形成纳米网状构型复合材料。

7.根据权利要求6所述的铝-氮化硼纳米网状构型复合材料，其特征在于：所述的步骤二：可在BNNSs/Al复合粉末内加入不锈钢球球磨混匀，采用变速球磨制备BNNSs/ Al复合粉末。

8.根据权利要求7所述的铝-氮化硼纳米网状构型复合材料，其特征在于：

所述的步骤一：将h-BN粉末置于球磨罐中，每只球磨罐中放置100ml酒精与10g h-BN，球料比20:1，大中小研磨球的重量比例分别为5:3:2，研磨球的直径分别为15mm，10mm，5mm，球磨罐与研磨球的材质均为不锈钢；球磨气氛为Ar气；球磨转速设置为350r/min, 球磨总时间设置为80min，正反转结合，单次运行时间设置为2min，单次停顿时间设置为2min；球磨结束后，将球磨液取出进行超声分散，时间为2h；超声结束后取上层清液，放入真空干燥箱内抽真空进行干燥，干燥后的粉末即为BNNSs。

9.根据权利要求7所述的铝-氮化硼纳米网状构型复合材料，其特征在于：所述的步骤二：将制备的BNNSs与原始球形Al粉在球磨罐内进行混合，选用不同粒径的球形铝混合粉末（10 μm和40 μm），所用BNNSs的体积比例为2%，球料比为10:1；铝混合粉末与BNNSs进行变速球磨混合，即先单独加入BNNSs粉末100 rpm低速球磨10min，再加入Al粉末150rpm高速球磨2h；单次运行时间设置为2min，单次停顿时间设置为2 min，得到BNNSs/ Al复合粉末。

10.根据权利要求7所述的铝-氮化硼纳米网状构型复合材料，其特征在于：所述的步骤三：将BNNSs/ Al复合粉末进行冷压，使片层状复合粉末在单轴应力状态下定向排列，得到有序的初期复合块体；将初期复合块体放入H13钢制成的模具中，冷压压力为500 MPa，保压时间为5min，得到圆柱状复合块体；将圆柱状复合块体放入电阻炉中进行真空热压，得到较为致密的铝-氮化硼纳米网状构型复合材料。