1.一種具有分級結(jié)構(gòu)的高強韌碳納米管增強金屬基復合材料的制備方法,其特征在于,具體步驟如下:
(1)將鋁合金粉末與碳納米管粉末置于球磨機中,在循環(huán)水冷卻并在保護氣氛下高能球磨,獲得均勻分散的碳納米管/鋁復合材料粉末;
(2)向所得復合材料粉末中二次添加微米級粗顆粒鋁合金粉末,進行二次混合,得到最終的復合材料粉末;
(3)對最終的復合材料粉末進行致密化處理,得到致密的復合材料坯錠;
(4)對上述復合材料坯錠進行二次加工處理,進一步改善微觀組織,得到具有分級結(jié)構(gòu)的碳納米管/鋁復合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述的球磨用鋁合金粉末和二次添加的鋁合金粉末,是已經(jīng)合金化的鋁合金粉末或由元素粉末組成的預合金化鋁粉末;所述的球磨用鋁合金粉末平均粒徑在5-100μm之間;所述的二次添加的混合用鋁合金粉末平均粒徑在5-30μm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述的球磨用鋁合金粉末和二次添加的混合用鋁合金粉末,其名義成分選自1×××系到8×××系的各類鋁合金成分,其中優(yōu)先2×××系、5×××系、7×××系鋁合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述的碳納米管為單壁或多壁碳納米管結(jié)構(gòu),直徑小于100nm,長度小于500μm,球磨過程中碳納米管的名義含量在0.5-6vol.%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:球磨過程加入過程控制劑,所述過程控制劑選自甲醇、乙醇、石油醚、硬脂酸、油酸、液體石蠟中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:球磨過程的球料比為5:1-30:1,轉(zhuǎn)速為300-500rpm,球磨時間為4-8小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述的二次添加的混合用鋁合金粉末,其占總復合材料體積含量的20-70%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述的混合過程的球料比為1:1-4:1,轉(zhuǎn)速為50-100rpm,混合時間為1-8小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述的致密化處理為冷壓或冷等靜壓,燒結(jié)、熱壓或熱等靜壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述的二次加工為熱鍛造、熱擠壓或熱軋制,其中采用熱鍛造時,名義鍛造比不低于5:1;采用熱擠壓時,名義擠壓比不低于10:1;采用熱軋制時,名義軋制率不低于60%。