本发明提供了一种碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法，属于金属基复合材料技术领域。
背景技术：
铝基复合材料具有高的比强度、比模量、良好的导电导热和高温性能，已经在航空航天、汽车和微电子等领域获得应用并引起越来越多的关注。碳纳米管具有独特的结构和优异的物理、化学性能(其杨氏模量可达1-1.8TPa，抗拉强度可达150GPa，密度可达1.2～1.8g/cm3，热膨胀系数几乎为零，同时还具有良好的韧性和塑性变形能力)，其综合性能远优于目前存在的颗粒或纤维，是复合材料的一种理想增强体。然而，碳管比表面积大、表面能高，它们之间常以范德华力吸附在一起(相互接触的碳纳米管之间的范德瓦尔斯结合能约为500eV/μm)形成团聚体；此外，碳管表面惰性大，缺少活性基团，在各种溶剂中的溶解度都很低，这就对其在基体中的分散以及它们与金属间的界面结合带来很大困难。
为了使碳管在基体中均匀分布以及获得高性能的铝基复合材料，各国研究者在过去的十几年中采用了有机溶剂和超声分散、高能球磨、原位合成、分子尺度混合、熔体浸渗等方法，这些制备技术都在一定程度上取得了成功。不过CNTs/Al复合材料的性能与理论相比，依然存在巨大差异，其潜力远未发挥出来。目前，用于铝基复合材料制备的碳纳米管大多采用CVD法制备，与石墨电弧法和激光蒸发法相比，该法具有产量大、成本低等优势，但由此生产的碳管往往相互卷曲、缠绕在一起，这显然给分散过程带来了更大的障碍。将碳纳米管在基体中均匀分散大多会涉及到碳管长度变短(无论是预先将碳管短化后再加入基体，或是在与基体混合的过程中切短)，高能球磨以其操作简单、能够批量处理成为了目前广泛使用的方法之一。显然，短化会引起碳管管端开口增多，结构完整性降低，此外，球磨过程中的强烈碰撞也会对管壁结构造成损伤。从理论上讲，碳纳米管可看作是由石墨基面卷曲而成，其反应活性很低(表面自由能仅为0.15J/m2)，但由于各种缺陷的产生，其与铝合金基体在高温下将发生化学反应生成碳化物(Al4C3)。碳与包括Al在内的大多数金属难以自发润湿，虽然研究表明，在一定程度上的界面反应能够提高润湿性，增加界面结合强度，但大量反应物的产生无疑削弱了增强体的强化作用，因此降低复合材料中增强体的损伤程度，精确调控复合材料界面结构同样是一个非常重要的问题。
技术实现要素：
本发明针对上述现有技术存在的问题，提供了一种
声明：
“碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院
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2025年06月06日 ~ 08日 
