碳纳米管铜基复合颗粒的制备

采用混酸纯化法在碳纳米管表面引入羟基和羧基等基团.利用明胶使碳纳米管均匀地分散在五水硫酸铜溶液中,用葡萄糖在碱性条件下还原得到氧化亚铜内嵌碳纳米管复合颗粒,将其还原获得铜基内嵌碳纳米管复合颗粒.SEM和TEM观察结果表明碳纳米管均匀地分布在几百纳米至1μm的复合颗粒中.XRD分析表明得到的产物是纯净的Cu2O和Cu颗粒.复合球形貌影响因素研究发现明胶在复合物成球过程中起着关键性的作用,明胶与CNTs质量比为5～7时配比效果最佳.     

碳纳米管增强铜基复合材料的制备、力学性能及电导率

以CNTs、电解Cu粉、Cu(CH_3COO)_2·H_2O为原料,采用混酸处理、分子水平法结合行星球磨两步混合工艺制备含0.5%～2%(质量分数)CNTs的Cu基复合粉末,然后通过放电等离子烧结技术制备了Cu-CNTs复合材料,探讨了制备工艺及CNTs含量对Cu-CNTs复合材料的组织、电导率和力学性能的影响规律。结果表明:当CNTs含量小于1.0%时,采用两步混粉工艺制备的Cu-CNTs复合粉体均匀性、分散性良好,经烧结后可获得致密度高、CNTs分布均匀的Cu-CNTs复合材料;当CNTs含量大于1.0%时,复合材料的致密度及CNTs分布均匀性明显降低;随CNTs含量的提高,复合材料的强度先升高后降低,塑性和电导率趋于降低;相对高能球磨、分子水平法等单一混粉工艺而言,两步法制备的Cu-1.0%CNTs复合材料综合性能更优,其电导率为51.7 MS/m(89.1%IACS),维氏硬度为1130 MPa,抗拉强度为279 MPa,断后伸长率为9.8%。     

碳纳米管复合纳米碳化钨粉体的热稳定性

研究了碳纳米管对纳米WC粉体热稳定性的影响，对加入1％(质量分数)碳纳米管的复合纳米WC粉体进行了差示扫描量热(DSC)和X射线衍射实验和分析，测定了不同退火温度下复合粉体的晶粒尺寸，由Kissinger方程计算了复合粉体的晶粒长大激活能。结果表明：1％碳纳米管的加入对纳米WC粉的热稳定性产生了显著影响，晶粒长大激活能增加了21％，不同退火温度下的晶粒长大受到了明显的阻碍；在800～1000℃复合粉退火试样中发生了W2C转变为WC的扩散相变，消除了硬脆W2C相，有利于改善纳米WC的综合力学性能。     

搅拌摩擦加工法制备碳纳米管增强铜基复合材料工艺探索

本文采用搅拌摩擦加工法制备了碳纳米管增强铜基复合材料，研究了试验工艺参数（搅拌头的倾斜角度、旋转速度和挤压速度）对复合材料成形的影响。结果表明：在进行单一变量试验发现，在挤压次数为3次，倾斜角度为3°，旋转速度为750r／min，挤压速度为30mm／min时，复合材料的成形较好，碳纳米管在复合材料中较均匀地分布，复合材料中无明显的疏松和孔洞等缺陷出现。     

碳纳米管增强铜基复合材料的制备技术研究

高强度高导电铜基材料是一种应用广泛的功能材料,而将碳纳米管作为增强相来制备铜基复合材料可望得到性能优良的高强度高导电材料。碳纳米管的分散性以及与铜基体的界面结核性是制备具有优良性能材料的关键,介绍了对碳纳米管进行表面处理的方法并提出采用区域熔炼法来制备碳纳米管增强铜基复合材料的工艺,通过前期实验证明该工艺可以改善碳纳米管与铜基体的结合性。     

碳纳米管增强镁基复合材料关键问题研究进展

针对目前碳纳米管增强镁基复合材料的设计过程中所遇到的碳纳米管在镁基体中不易分散均匀及与镁基体不易形成有效界面结合的问题,从碳纳米管的分散、制备方法与工艺的选择、碳纳米管与镁基体之间的界面作用等方面进行了分析和讨论,以寻找解决相关问题的有效手段,并对该领域今后的发展趋势进行了展望。     

碳纳米管-银复合材料的制备工艺和电导率

采用粉末冶金方法制备碳纳米管-银复合材料,研究了制备工艺、碳纳米管含量对碳纳米管-银基复合材料密度、硬度、抗弯强度、电导率的影响.结果表明:采用复压烧结,烧结温度为700℃时,复合材料的性能较好;碳纳米管和银的弱界面结合,使得碳纳米管对复合材料的强化效果不明显;当碳纳米管的体积含量大于10%时,碳纳米管在晶界上发生偏聚,碳纳米管-银界面对电子产生散射,导致复合材料的电阻率迅速增加.     

一种碳纳米管增强的铜基块体非晶合金复合材料(英文)

采用热压成型法制备碳纳米管增强的Cu50Zr40Ti10非晶合金复合材料,并研究碳纳米管添加量对其密度、热导率和力学性能的影响。结果发现,随着碳纳米管含量的增加,块体非晶合金复合材料的密度和抗压强度都降低;当碳纳米管的含量少于0.1%或超过0.6%时,块体非晶合金复合材料的热导率随着碳纳米管含量的增加而降低,然而,当碳纳米管的含量介于0.1%和0.6%之间时,块体非晶合金复合材料的热导率随着碳纳米管含量的增多而增大;当碳纳米管的含量少于1.0%时,块体非晶合金复合材料的应变量与模量明显得到提高,并随着碳纳米管含量的进一步增加块体非晶合金复合材料的应变量与模量明显下降。综合各种性能得出,碳纳米管的添加量少于0.2%为宜。     

多壁碳纳米管/氧化铕复合材料的制备

利用混合酸对催化裂解法制备的多壁碳纳米管进行纯化,然后先后用氨水和柠檬酸对纯化后的多壁碳纳米管进行修饰,最后利用共沉淀法和热处理制各了碳纳米管氧化铕复合材料,并使用红外光谱、X-衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了碳纳米管及氧化铕复合材料的结构和形貌.光谱结果表明:经过混合酸纯化后,碳纳米管表面拥有丰富的羟基和羧基等官能团,而且能够在纯化后的多壁碳纳米管表面引入氨基和柠檬酸分子.电子显微图像显示,在450℃下热处理,获得了多壁碳纳米管/氧化铕纳米线复合材料;在750℃下热处理,获得了多壁碳纳米管/纳米氧化铕复合材料.     

电流对碳纳米管增强铜基复合材料载流摩擦学性能的影响

采用粉末冶金方法在相同的工艺条件下制备纯铜和碳纳米管含量为10%（体积分数）的铜基复合材料。在一种销盘式载流摩擦磨损试验机上考察了不同电流条件下2种材料的载流摩擦磨损性能。结果表明：纯铜和铜基复合材料的摩擦系数和磨损率均随电流的增大而增大,但是电流对纯铜材料的影响更加显著;纯铜材料的主导磨损机制是电弧烧蚀磨损,而铜基复合材料的主导磨损机制是塑性流动变形;碳纳米管可以改善铜基复合材料的载流摩擦磨损性能。     

CNTs含量对CNTs/Al5083复合材料力学性能的影响

利用高能球磨和冷压烧结工艺制备出碳纳米管（CNTs）增强Al5083复合材料,并对球磨过程中CNTs的演变及成型后复合材料的力学性能和形貌进行研究。结果表明,在球磨过程中,通过机械力的作用下带动钢球将CNTs切断,长径比变小,并均匀地分散在Al基体中;在CNTs含量为2wt%下,复合材料抗拉强度和屈服强度分别达到294和239 MPa,硬度达到95 HV5,复合材料的力学性能最好。通过观察复合材料的断口,随着碳纳米管含量的增加,复合材料的断口形貌从韧性断裂向脆性断裂转变。     

混杂增强(CNTs+TiB2)/Cu复合材料制备与性能

本文以碳纳米管（CNTs）和TiB2颗粒作为增强相,首先利用球磨、表面吸附和热压烧结相结合技术制备具有层叠结构的CNTs/Cu复合材料,改善了CNTs在铜基复合材料中易团聚问题。CNTs/Cu复合材料的致密度和导电率随CNTs含量增加而降低,抗拉强度和伸长率随CNTs含量增加先升高后降低,当含量为0.1 wt.%时综合性能最优,致密度、导电率和抗拉强度分别为97.57%、91.2 %IACS和252 MPa。而球磨后热压烧结的1 wt.% TiB2/Cu复合材料致密度、导电率和抗拉强度分别为97.61%、58.3 %IACS和436 MPa。在此基础上,将TiB2颗粒原位引入到具有层叠结构的CNTs/Cu复合材料,制备获得混杂增强(CNTs+TiB2)/Cu复合材料。相比单一CNTs（或TiB2）增强铜基复合材料,(CNTs+TiB2)/Cu复合材料的强度提升显著。其中,(0.1 wt.% CNTs+1 wt.% TiB2)/Cu复合材料的导电率和抗拉强度分别为56.4 %IACS和531 MPa,相比1 wt.% TiB2/Cu,其导电率仅降低3.3%,而抗拉强度则升高21.8%。这主要归因于片层间CNTs可起承担和传递载荷作用,同时片层间弥散分布的TiB2颗粒可以钉扎位错,两种强化机制共同作用使(CNTs+TiB2)/Cu复合材料的抗拉强度显著提升。     

Cu含量对CNTs/Al-Cu复合材料显微组织和压缩力学性能的影响（英文）

通过热压烧结和热轧制备碳纳米管(CNTs)增强的Al-Cu基复合材料,系统研究Cu含量对Al与CNTs的界面反应、含Cu沉淀物的析出行为及相应复合材料力学性能的影响。研究表明,提高Cu含量不仅能使复合材料制备过程中含Cu析出相的数量和尺寸增加,而且能促进CNTs与Al基体之间的界面反应,加剧CNTs转化为Al₄C₃。由于含有1%Cu(质量分数)的复合材料保持CNTs的原始结构,因此,它在所有复合材料中具有最高的强度、弹性模量和硬度。此外,增加Cu含量还能改变影响复合材料强度的主要强化机制。     

CNTs/Cu复合超细粉末及其复合材料的制备

以硝酸铜和预处理碳纳米管(CNTs)为原料,采用喷雾干燥-煅烧-还原工艺获得超细CNTs/Cu复合粉体。将复合粉体分别利用模压成形(MP)和冷等静压成形(CIP)两种工艺分别制备出CNTs/Cu复合材料。比较两种工艺下得到的复合材料的致密度、硬度、导电率和导热性能。结果表明:喷雾干燥法制备的复合粉体纯度高,CNTs分散均匀。冷等静压成形优于模压工艺,冷等静压工艺制备的复合材料中CNTs含量为0.5%(质量分数)时,硬度和热导率分别达到105.24 HV和407.84W/(m·K)。     

CNTs增强金属铜复合泡沫的制备工艺及电磁屏蔽性能

目的金属铜泡沫是一种综合性能优良的电磁屏蔽材料,采用碳纳米管(CNTs)对其进行复合,拟进一步改善其电磁屏蔽性能。方法以三聚氰胺泡沫为模板,采用化学镀和电沉积技术相结合的工艺,制备CNTs增强金属铜泡沫。在对基底泡沫进行化学镀银实现导电化的基础上,研究了电沉积时间、CNTs含量以及后续热处理对复合泡沫形貌及镀层结构的影响。并采用矢量网络仪对CNTs增强金属铜复合泡沫的电磁屏蔽性能进行了测试。结果化学镀银采用Ag NO3质量浓度为20 g/L、反应温度为25℃的条件时,银镀层较为均匀完整。复合泡沫的孔隙率随电沉积时间的增加而变小;CNTs体积分数为1.134%的复合泡沫镀层致密连续,CNTs分布较为均匀且无团聚现象。热处理后,复合镀层微观表面更加平整致密。在8.2～12.4 GHz范围内,CNTs/Cu复合泡沫的平均电磁屏蔽效能SE为43.07 dB,平均高出纯铜泡沫约18.77 dB。结论 CNTs均匀分散嵌入铜泡沫骨架的结构中,对于吸收损耗和反射损耗都有明显的提升效果,复合泡沫的总体电磁屏蔽性能得到显著提升。     

粉末冶金法制备Cu/Al2O3复合材料及其性能研究

以纳米Al2O3为增强相,用粉末冶金法制备了铜基复合材料.研究了表面活性剂、Al2O3的比例、混粉方式对复合材料硬度、耐磨性和电导率的影响.结果表明,先用表面活性剂将纳米Al2O3制成单分散悬浮液再与铜粉湿磨混合,可有效改善弥散相的分布,其中Al2O3量以2%为最佳.最佳工艺制得的Cu基复合材料电导率为81%IACS,硬度达到98 HV0.1,相对纯铜而言,平均磨损体积下降46%,呈现出良好的高导高耐磨性.     

CNTs/SiC/Cu复合材料制备及性能

以碳纳米管(CNTs)、碳化硅(SiC)粉体、锌(Zn)粉和CuSO_4·5H_2O为主要原料,用化学镀的方法制备CNTs /Cu复合粉体,再采用非均相沉淀法制备CNTs/SiC/Cu复合粉体.在750 ℃、100 MPa的制度下进行真空热压烧结后制得CNTs/SiC/Cu复合材料,其中Cu的含量(体积分数,下同)为70%,CNTs的含量(体积分数, 下同)分别为0,3%,5%,8%,12%.利用XRD、SEM分析样品的物相组成和显微结构;利用阿基米德排水法、显微硬度计、三点弯曲法测试了复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度.结果表明,随着碳纳米管含量的增加,CNTs/SiC/Cu复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度等性能发生相应变化,其中,抗弯强度呈现逐渐升高趋势.与未添加碳纳米管的30SiC/70Cu复合材料相比,添加12%CNTs的12CNTs/18SiC/70Cu 样品,抗弯强度提高了21.45 MPa.     

Preparation of nanosized W／Cu composite powder by sol-gel technique

1 Introduction W/Cu alloys have been widely used in variousapplications, such as welding electrodes, heat sinks and spreaders due to their high thermal and electrical conductivity, high arc erosion and low thermal ex-pansion coefficient [1-2]. There are t…     

镍基-碳纳米管电化学复合镀层的摩擦磨损行为

镍基-碳纳米管复合镀层是将不同含量的碳纳米管和镍通过电化学沉积的方法共同沉积在中碳钢基质中。在没有添加任何润滑油的情况下,采用销-盘摩擦磨损试验机对复合镀层进行了摩擦磨损试验,结果显示,摩擦因数和磨损率都随着碳纳米管含量的升高而逐渐下降,耐磨性能显著提高。     

碳纳米管增强银复合材料的导热性(英文)

通过分子水平层级混合制备了碳纳米管增强银基复合材料。研究了碳纳米管的类型(单壁/多壁)及功能化模式(共价键/非共价键)对银复合材料导热性的影响。XRD及EDS结果表明,复合材料中存在银与碳。高分辨率扫描电镜和透射电镜结果表明碳纳米管均匀地嵌在银基体中。利用拉曼光谱和FTIR研究了共价键功能化对多壁碳纳米管的影响。共价键功能化后,碳纳米管中引入了功能团且保持结构完整。利用激光闪光技术以及有效介质理论研究了复合材料的导热性。实验结果表明:加入共价功能化的单壁和多壁纳米碳管后,材料的导热性降低。但加入非共价键功能化的多壁碳纳米管后,复合材料的有效导热性增强,这与不考虑界面热阻时的有效介质理论预测结果一致。