昆明理工大学副校长易健宏《碳纳米增强Cu、Al与Ag基复合材料的研究》
——2017中国铜加工产业年度大会专家报告
报告内容分为:碳纳米管(CNTs)的结构及性能、国内外的研究现状简介、CNTs/金属基复合材料的研究和展望。
CNTs抗拉强度是钢的100倍,密度是钢的1/6~1/7,理论计算金属性CNTs的导电性能可达Cu的一万倍,导热性远优于Cu和Al,因此是理想的增强体。欧盟将“CNTs增强金属基复合材料”列入“第七框架计划(EC FP7)”,美国、日本也对其进行了研究并申请了多项专利。国内外很多研究单位如:清华大学、上海交通大学,中科院金属所、天津大学、德国、日本、美国的高校等都对CNTs/金属基复合材料进行了大量研究。
先用微波去除碳杂质及残留金属表面的碳层,稀酸溶液去除金属杂质后,有3种方法制得复合粉:采用超声喷雾化学镀法制备Ag、Ni、Ni/Ag包覆CNTs;分子级共混法制得CNTs/Cu2O复合粉末;喷雾热解法(结合了分子级共混法和喷雾制粉两种技术的优点)。
研究了CNTs/铝基复合材料的制备工艺、球磨影响、物相结构、微观组织结构、拉伸力学性能等;CNTs/Cu复合材料界面、界面强化(添加Ti粉、采用Cu-Ti合金基体);研究了不同化学镀工艺所对应的CNTs/Ag复合材料电导率及硬度,AgNi10基复合材料的性能。最后总结了CNTs金属基复合材料的研究难题在于:CNTs的纯化与分散、成形与性能达成、强化与相关机理、界面与控制优化。
(吴琼整理,图:胡亮)