一种快速制备高强度碳纳米管宏观体的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速制备高强度碳纳米管宏观体的方法，利用粉末冶金技术制备碳纳米管增强锡以及锡基合金，在保护气氛下持续熔化的过程中，锡以及锡基合金会从碳纳米管骨架中流出，剩下的碳纳米管骨架形状与块体相比基本不变，从而可以快速得到一定形状的并且强度较大的碳纳米管宏观体。本发明专利技术采用粉末冶金技术，利用锡以及锡基合金的熔点较低并不易与碳纳米管结合的特点，提供了一种工艺简便、无毒环保、成本较低、同时又能增强碳纳米管间连接性以及保证碳纳米管宏观体性能的碳纳米管宏观体的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种快速制备高强度碳纳米管宏观体的方法，其特征在于，按照下述步骤进行：（1）步骤1，将碳纳米管置于分散液中并使用超声波进行清洗，然后进行干燥处理；在所述步骤1中，所述碳纳米管选用普通碳纳米管，或者具有金属镀层的碳纳米管，所述金属镀层为表层镀镍或铜，所述碳纳米管选用单壁碳纳米管或者多壁碳纳米管，直径约为5?40nm，长约为1?30μm；具有金属镀层的碳纳米管中，所述金属元素的质量分数为60％；所述分散液为体积分数95％的酒精和体积分数5％的盐酸的混合液，所述盐酸的浓度为1—5mol/L，所述酒精为质量百分数10—20％的乙醇水溶液；所述超声波清洗所用功率为100w，时间为5min，在常温20—25摄氏度下清洗；（2）向锡或锡基合金粉末中加入步骤（1）中干燥后的碳纳米管并搅拌均匀，得到混合粉末，其中碳纳米管的加入量为步骤（1）中干燥后的碳纳米管质量的0.01%～0.2%，所述锡基合金为96.5wt.%Sn?3.5wt.%Ag、或者99.3wt.%Sn?0.7wt.%Cu；（3）将步骤（2）中的混合粉末进行球磨，以得到混合均匀的复合粉末，例如选用球磨机以60r/min的转速球磨2～5小时，得到混合均匀的复合粉末；（4）利用模具将步骤（3）中复合粉末压制成型，压强选用为5～20MPa，得到复合合金体；（5）将通过步骤（4）获得的复合合金样品在真空环境下退火2～5小时以释放应力，退火温度为80～120℃；（6）将步骤（5）中退火后的复合合金体置于处在真空状态下的支架上，并使用电磁感应加热或者电阻丝加热方法进行熔化，使相应的锡或者锡基合金从碳纳米管骨架中流出，碳纳米管骨架由少量的锡与镍反应生成的金属间化合物连接，最终获得具有特定形状和强度较高的碳纳米管宏观体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，吴萍，杨中宝，穆文凯，李宝凌，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：