一种层状碳纳米管增强镁基复合板材及其制备方法.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CN110760915A(43)申请公布日2020.02.07(21)申请号201911137555.X(22)申请日2019.11.19(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园(72)发明人沈明杰朱小倩李云帅(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人孟大帅(51)Int.Cl.C25D13/02(2006.01)C23G1/12(2006.01)C23G3/02(2006.01)B23K20/12(2006.01)C01B32/168(2017.01)C01B32/174(2017.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种层状碳纳米管增强镁基复合板材及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种层状碳纳米管增强镁基复合板材及其制备方法，如下：步骤一、将预处理的镁板作为阴极，负电极选为铂丝，电泳沉积所用的碳纳米管悬浮液是碳纳米管、无水硝酸铝以及蒸馏水组成的混合溶体，将阴极和阳极浸入至配置好的碳纳米管悬浮液中，接通电泳电源后放电沉积，得到碳纳米管均匀分散在镁片表面的单层材料；步骤二、通过搅拌摩擦焊技术，将步骤一所获得的两片单层材料实施对焊，单道次搅拌摩擦焊合完成后在近焊缝1-3mm处利用线切割实施板材切割，将保留下的对焊材料再与步骤一所获得的单层材料进行对焊处理，依次进行多道次搅拌摩擦焊加工处理，得到层状结构碳纳米管增强镁基复合板材，制备方法操作简便，易加工成型。CN110760915ACN110760915A权利要求书1/1页1.一种层状碳纳米管增强镁基复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S101，清理待处理镁板表面，S102，将碳纳米管均匀地分散酸溶液中充分酸洗之后，再进行清洗，然后抽滤得到滤渣，对滤渣进行清洗并干燥，得到中性碳纳米管；S103，将S102所得中性碳纳米管加入电泳沉积溶液中，经S101清理后的镁板作为阴极，采用铂电极作为阳极，进行电泳沉积，使碳纳米管在镁板表面均匀分布，得到镁板初级制品；S200，取两块步骤103所制备的镁板初级制品进行对接，在对接处采用搅拌摩擦焊工艺进行焊接，形成具有一道焊缝的整块镁板；S201，沿着所述S200所述焊缝方向在近焊缝处切割已经焊接的镁板，形成两块镁板；S202，再将S201所得两块镁板采用相同的搅拌摩擦焊工艺进行焊接，紧邻S200所述焊缝形成一道新的焊缝，再次沿着所述新的焊缝方向近焊缝处切割已经焊接的镁板，再次形成两块镁板，如此循环形成具有多道焊缝的层状碳纳米管增强镁基复合板材。2.根据权利要求1所述的层状碳纳米管增强镁基复合板材的制备方法，其特征在于，S101清理镁板表面具体如下：首先，采用不同规格尺寸的砂纸进行去痕处理，并对去痕处理的镁板表面进行清洗，然后采用硫酸溶液对清洗后的镁板表面进行浸洗，再采用碱溶液对酸洗后的镁板表面采用碱液侵蚀处理5h。3.根据权利要求1所述的层状碳纳米管增强镁基复合板材的制备方法，其特征在于，S102中，对碳纳米管进行酸洗的混和酸溶液采用体积比为3:1的浓硫酸与浓硝酸。4.根据权利要求1所述的层状碳纳米管增强镁基复合板材的制备方法，其特征在于，S102中，将碳纳米管加入所述混和酸溶液中，先超声处理，再磁力搅拌，使碳纳米管得到充分酸洗，然后用去离子水清洗稀释，再进行抽滤，将抽滤后的滤渣反复清洗，最后将清洗后的滤渣干燥。5.根据权利要求1所述的层状碳纳米管增强镁基复合板材的制备方法，其特征在于，S103中，电泳沉积液包括酸处理的碳纳米管粉体、无水乙醇、丙酮和无水硝酸铝。6.根据权利要求5所述的层状碳纳米管增强镁基复合板材的制备方法，其特征在于，S103中，先取酒精与丙酮体积比为1:1的混合溶液，再向混合溶液中依次加入中性碳纳米管，进行超声处理；使混合溶液中碳纳米管浓度为0.05mg/mL-0.2mg/mL，然后加入无水硝酸铝，使无水硝酸铝的浓度为0.01mg/mL-0.4mg/mL，再次超声处理，得到电泳沉积液。7.根据权利要求6所述的层状碳纳米管增强镁基复合板材的制备方法，其特征在于，S103中，20V-50V的恒定电压下，沉积时间30s-60s。8.根据权利要求1所述的层状碳纳米管增强镁基复合板材的制备方法，其特征在于，S200和S202中切割镁板时采用线切割工艺进行，且切割线距离焊缝边缘1mm-3mm。9.根据权利要求1所述的层状碳纳米管增强镁基复合板材的制备方法，其特征在于，S201和S202中，搅拌摩擦焊的行进速度为90mm/min，搅拌头的旋转速度为1200r/min，搅拌头的压入量为3.8mm。10.一种采用权利要求1-9中任一项所述方法制备的层状碳纳米管增强镁基复合板材。2CN1107609