一种多孔泡沫增强金属复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109909504A(43)申请公布日2019.06.21(21)申请号201910150704.XC23C18/44(2006.01)(22)申请日2019.02.28C23C28/02(2006.01)(71)申请人昆明理工大学地址650000云南省昆明市一二一大街文昌路68号(72)发明人刘意春汪从珍马俊宾陶静梅鲍瑞谈松林游昕方东李才巨易健宏(74)专利代理机构北京汇信合知识产权代理有限公司11335代理人戴凤仪(51)Int.Cl.B22F3/11(2006.01)C25D3/38(2006.01)C25D15/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种多孔泡沫增强金属复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种多孔泡沫增强金属复合材料及其制备方法，属于复合材料的技术领域，先进行化学镀银和还原剂溶液的配制，并配置以五水硫酸铜为主盐且含有碳纳米管电镀液，将三聚氰胺泡沫经过化学镀银和电镀铜(含碳纳米管)，再经热处理得到泡沫金属碳系铜，填充铜粉经过压片机压制成片，经SPS烧结炉烧结得到最终的复合材料。本发明以铜碳系泡沫为骨架，填充铜粉的方法制备出的复合材料，碳纳米管在其内部并没有出现大面积的团聚，最终所制得的复合材料在力学性能上得到了很大的提升，使其有更广泛的应用领域。整体工艺简单，所用装置简洁操作方面，能够实现量产。CN109909504ACN109909504A权利要求书1/1页1.一种多孔泡沫增强金属复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：化学镀银和还原剂溶液的制备：在浓度为1-10g/L硝酸银溶液加入质量分数为25％的氨水至澄清得到主盐溶液A；将葡萄糖加入到去离子水中，得到还原剂溶液B，还原剂的浓度为50-200g/L；以五水硫酸铜为主盐的电镀液的配制：将五水硫酸铜用去离子水配制成浓度为100-200g/L，再加入浓度为40-60g/L的浓硫酸，浓度为0.03-0.1g/L的聚乙二醇，浓度为0.2-0.6g/L的1.4-丁炔二醇，浓度为1-10g/L的碳纳米管，得到电镀液C；泡沫碳系铜增强金属复合材料的制备：将三聚氰胺泡沫在主盐溶液A中浸泡8-10min，在水浴锅中加热采用还原剂溶液B将其还原，干燥之后将得到的泡沫放进电镀液C中，温度控制在20-30℃，电镀6-8h，清洗，得到含有铜银复合镀层的泡沫；将其在管式炉中热处理后得到金属泡沫骨架，随后在骨架中填充1-100μm的铜粉，经过压片机压制，SPS烧结炉烧结，得到多孔泡沫增强金属的复合材料。2.根据权利要求1所述的一种多孔泡沫增强金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管加入去离子水后超声分散30min。3.根据权利要求1所述的一种多孔泡沫增强金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述电镀液C超声混合30min。4.根据权利要求1所述的一种多孔泡沫增强金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述压片机压制压力为7-9MPa，压制时间1min。5.根据权利要求1所述的一种多孔泡沫增强金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述铜粉中铜的重量百分含量≥99％。6.根据权利要求1所述的一种多孔泡沫增强金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结工艺为：升温速率80℃/min，温度500-800℃，保压压力50MPa，保温时间8min。7.根据权利要求1所述的一种多孔泡沫增强金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结过程在真空环境下进行。8.一种多孔泡沫增强金属复合材料，其特征在于，通过权利要求1-7任一项所述的方法制备得到。2CN109909504A说明书1/6页一种多孔泡沫增强金属复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种多孔泡沫增强金属复合材料及其制备方法。背景技术[0002]随着科学技术的发展，碳纳米管(CNTs)增强金属基复合材料的研究也成为了学者们研究的热点。CNTs作为一种一维纳米材料，其具有特殊的结构(它的轴向尺寸为微米量级，径向尺寸为微米量级，管子的两端处于封口状态)，CNTs主要是呈现六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管，直径一般是2-20nm，是一种理想的增强体，由于CNTs的体积远小于大部分纤维，在作为增强体的时候不会破坏基体的连续性。正因为有其独特的结构，使其具有优异的力学、电学和磁学性能，从而在导电和复合材料增强体等领域得到广泛的应用。[0003]在金属基复合材料的领域中，以铜基为例的复合材料广泛用作电接触材料，摩擦磨损材料，热交换材料等。目前大多数碳纳米管增强金属基复合材料的制备方法一般是先对CNTs进行改性，或者是采用一定混合方法(分子级共混，球磨等)提高CNTs的分散性，再通过粉末