1.一种氧化锆包覆碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将纯化后的碳纳米管利用醇热化学反应制备表面包覆ZrO2的碳纳米管;
2)将步骤1)表面包覆ZrO2的碳纳米管与铝粉球磨后冷压制备中间预制块;
3)取ADC12铝合金加热至740‑780℃将合金熔化,然后将中间预制块加入合金熔体,加入后施加高能超声,最后将熔体导入模具得到复合材料;
步骤1)所述醇热化学反应包括:
①将ZrOCl2溶解于无水乙醇配制成0.08‑0.12mol/L的ZrOCl2乙醇溶液;
②将纯化后的碳纳米管加入到无水乙醇中经超声得到碳纳米管乙醇均匀分散液;
③在步骤②所得碳纳米管乙醇均匀分散液中加入步骤①所配ZrOCl2乙醇溶液并磁力搅拌;
④在步骤③搅拌后混合液中加入丙三醇并搅拌,搅拌后采用pH调节剂调节pH为10‑12;
⑤将步骤④调节pH后混合液在100‑300℃条件下保温后真空抽滤,随后真空干燥后焙烧得到表面包覆ZrO2的碳纳米管;
步骤3)所述高能超声操作方法为将超声变幅杆探头浸入合金熔体中,施加超声功率
1.4‑2.8kW,频率18‑22kHz,时间为8‑20min,整个超声过程充入氩气进行保护。
2.根据权利要求1所述一种氧化锆包覆碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤1)所述纯化为:配制浓硝酸和浓硫酸体积比为1:(1‑5)的酸溶液,按每100mL酸溶液加入2.5‑3.5g碳纳米管进行配比,将混合物磁力搅拌并加热至80‑120℃,冷凝回流4‑
8h,然后采用去离子水过滤3‑4次至滤液呈中性,真空干燥后得到纯化后的碳纳米管。
3.根据权利要求1所述一种氧化锆包覆碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤③所述ZrOCl2乙醇溶液添加量依据ZrO2占表面包覆ZrO2的碳纳米管质量分数
20%‑60%量取。
4.根据权利要求1所述一种氧化锆包覆碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤④所述丙三醇添加量按照丙三醇和ZrOCl2的浓度比为(2‑10):1量取。
5.根据权利要求1所述一种氧化锆包覆碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤⑤所述焙烧温度为200‑550℃,时间为1‑3h。
6.根据权利要求1所述一种氧化锆包覆碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤2)所述球磨球料比为(8‑12):1,转速为100‑300rpm。
7.根据权利要求1所述一种氧化锆包覆碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤2)所述冷压压力为800‑1200kN,保压时间5‑15min。
8.根据权利要求1所述一种氧化锆包覆碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤3)所述中间预制块加入合金熔体中间预制块的加入量占合金熔体总重量的
0.5wt.%‑2wt.%。