[发明专利]一种碳纳米管增强氧化铝基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开一种碳纳米管增强氧化铝基复合材料的制备方法，采用浓硫酸与浓硝酸的混合酸对碳纳米管进行预处理，经超声均匀分散于铝盐溶液中，在磁力搅拌的同时滴加碱溶液，生成的氢氧化铝沉淀以碳纳米管为形核点长大从而包覆碳纳米管，经过滤、洗涤、干燥后，低温煅烧、高温焙烧制成复合粉体，最后经SPS烧结得到高韧性的碳纳米管增强氧化铝基复合材料；碳纳米管表面被氧化铝包覆从而减少其团聚现象，并可以提高增强相与基体的界面结合强度；碳纳米管在基体中均匀分散能保证材料性能的连续性；本发明工艺简单，相对于球磨工艺可以减少制备过程对碳纳米管的破坏作用，设备要求低，适用于工业化生产。

主权项

1.一种碳纳米管增强氧化铝基复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）碳纳米管预处理：将质量分数为98%的浓硫酸与质量分数为65%的浓硝酸按体积比3:1混合制得混酸，按照碳纳米管与浓硫酸质量体积比g：mL为1：4~6的比例，将碳纳米管加入到混酸中，封口，65℃水浴恒温4~6小时，再加入8‑15倍混酸体积的去离子水，搅拌成混合均匀的混合液，抽滤并洗涤滤饼至中性，将所得产物干燥至恒重备用；（2）配置铝盐溶液A，铝盐溶液A中铝离子浓度为0.1~1mol/L；（3）配制碱溶液B，碱溶液B中氢氧根离子浓度为0.1~1mol/L；（4）将步骤（1）的产物加入去离子水中，超声15~60分钟制成溶液C；（5）按照步骤（1）的产物与根据步骤（2）铝盐溶液A中铝离子理论制得的氧化铝的质量比为1:50~200的比例，将铝盐溶液A与溶液C混合并超声混匀，将碱溶液B滴加到混合溶液并磁力搅拌，调节pH值至9，抽滤，并用去离子水洗涤沉淀至中性，然后干燥至恒重；（6）将步骤（5）的干燥产物置于空气中，在350~450℃煅烧1~3小时，然后置于保护气氛中，在1150~1300℃煅烧1~3小时，得到复合粉体；（7）将步骤（6）制得的复合粉体采用SPS烧结成型，得到碳纳米管增强氧化铝基复合材料。