一种碳纳米管增强氨化复合材科及其制备方法
该复合材料以氮化铝为基体,碳纳米管为增强相,通过添加烧结助剂制成,其组分及重量百分数分别为:氮化铝(89-95)wt%、氧化钇(2~4)wt%、氟化钙(2~4)wt%、碳纳米管(1~3)wt%。
该复合材料制备方法为:1、碳纳米管的化学提纯:将直径为20~40nm、长度为5~15μm、纯度为95%的多壁炭纳米管置于浓度为4mol/L、温度为80℃的氢氧化钠溶液(NaOH)中1小时,过滤后用蒸馏水洗涤并干燥;再将干燥后的碳纳米管置于浓度为3mol/L、温度为80℃的硝酸溶液(HNO3)中1小时,蒸馏水洗涤并干燥,得到纯化的碳纳米管。
2、碳纳米管的超声分散:将纯化后的碳纳米管置于无水乙醇中,该无水乙醇含有质量百分数为2wt%的分散剂曲拉通,利用超声清洗仪超声分散12小时,得到分散后的碳纳米管。
3、混料球磨分散:取原料氮化铝18.6g、氧化钇0.4g、氟化钙0.4g和分散后的碳纳米0.6g置于球磨罐内,球料比为20:1,加入介质无水乙醇,使液面不超过球磨罐高度的V/3,转速为200R/Min,球磨分散12小时后得到混合浆料。
4、混料干燥、研磨、过筛:将球磨分散后的混合浆料放入真空干燥箱,真空干燥箱的真空度<133Pa,干燥箱温度为80℃,烘干12小时,将烘干后所得混合干料研磨,并过100目筛,得到混合粉料。
5、热压烧结:将混合粉料装入涂有氮化硼(BN)脱模剂的石墨模具中,在N2气氛下,容也1800℃,压力为30MPa,保温1小时,得到出发的型炒米管增强氟化铝复合材料。