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1、碳納米管增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究進(jìn)展／龐秋等·41·碳納米管增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究進(jìn)展龐秋，谷萬(wàn)里，盛文斌(山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，淄博255049)摘要主要從制備方法和力學(xué)性能兩方面綜述了碳納米管增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀，分析了各種制備方法的優(yōu)缺點(diǎn)，詳細(xì)探討了部分制備方法對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，并針對(duì)研究中存在的問題，提出了相應(yīng)的設(shè)想和今后CNTs／Al基復(fù)合材料發(fā)展的方向。關(guān)鍵詞碳納米管復(fù)合材料增強(qiáng)體ResearchProgressinCarbonNanotubeReinforcedAluminumMatrixCompositesPA
2、NGQiu，GUWanli，SHENGWenbin(SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo255049)AbstractInthisarticle，therecentresearchontheincorporationofcarbonnanotubes(CNTs)intoAlmatrixcompositeformcompositestructuresisbrieflyreviewed，withanemphasisonprocessingmethods．
3、Theadvantagesanddisadvantagesofvariouspreparationmethodsareanalyzed．Andthemechanicalpropertiesofmaterialsarediscussedde—tailedly．FurthermorethefutureresearchdirectionandtheprospectsofthepreparationtechniquesofCNTsreinforcedA1matrixcompositesarepredicted．Keywordscarbonnanotu
4、bes，composites，reinforcement碳納米管(Carbonnanotube，CNT)由于具有獨(dú)特的管狀幾法。目前常用的改性方法有3種。一種是對(duì)CNTs進(jìn)行化學(xué)表何結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性能，自1991年由日本的Iijimal_】]發(fā)面氧化處理。這種方法可以在不引入雜質(zhì)的前提下在管壁產(chǎn)生現(xiàn)以來，已經(jīng)引起了人們極大的研究熱情。CNTs可以看成是各種官能團(tuán)，從而改善碳納米管的分散性。TsangSCc”利用由片狀石墨卷成的圓筒，除了具有石墨的本征特性(耐熱、耐腐強(qiáng)酸實(shí)現(xiàn)了對(duì)碳納米管的化學(xué)分割，得到了開管的碳納米管。蝕、強(qiáng)度高、自潤(rùn)滑
5、性等)，還具有極高的縱橫比(長(zhǎng)徑比100～許龍山等l_1]用一定比例的水、濃硝酸和濃硫酸超聲處理，改善1000)和超強(qiáng)力學(xué)性能2]、高的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率l_3]、低的熱膨脹了碳納米管的親水性以及在水溶液中的分散性。袁定勝等[15]系數(shù)等特性，是復(fù)合材料的理想增強(qiáng)相。利用它與金屬、陶瓷、通過氧化處理、鹽酸浸泡和高溫處理把碳納米管團(tuán)簇分散開，并聚合物混合，制備出具有特殊性能的復(fù)合材料正引起越來越多且把碳納米管的端蓋打開，提高了分散性。另一種是在CNTs的關(guān)注。近年來，碳納米管在增強(qiáng)高分子復(fù)合材料方面取得了溶液中添加表面活性劑，提高碳納米管在水中的溶
6、解性。常用很大進(jìn)展l_4]，而在金屬基復(fù)合材料方面[7-19]，由于CNTs比表的表面活性劑有乙醇、正硅酸乙酯乙醇、PAA等。Stephen面積大，比表面能高，團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，很難在金屬基體中均勻分等L16]將碳納米管加入到PMMA的甲苯溶液中，利用超聲分散散，并且碳納米管表面活性較低，與金屬基體的潤(rùn)濕性較差，目制得均質(zhì)的懸浮液。還有一種是對(duì)碳納米管運(yùn)用機(jī)械應(yīng)力激活前研究過程中存在較大技術(shù)難題。本文主要從制備方法和力學(xué)碳納米管表面以達(dá)到改性的目的，主要是通過粉碎、摩擦、超聲性能兩方面闡述了碳納米管增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀，并分散等手段實(shí)現(xiàn)。如
7、易國(guó)軍等[17,18]利用鎳和銀包覆CNTs，然針對(duì)研究中存在的問題，提出了相應(yīng)的設(shè)想以及對(duì)其前景進(jìn)行后球磨混料。趙素等l-】9=采用正交試驗(yàn)方法對(duì)CNTs進(jìn)行鍍鎳了展望。處理，在真空條件下，制備納米碳管增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，較好地改善了碳納米管的親水性和在水溶液中的分散性。1碳納米管／鋁基復(fù)合材料的制備碳納米管改性和分散后，將其加入到基體中，為解決碳納米碳納米管／鋁基復(fù)合材料的制備過程中面臨許多困難。目管表面活性低、與金屬基體浸潤(rùn)性較差的難題，目前通常采用無前問題主要集中在以下3個(gè)方面：①如何采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑻級(jí)航B法、粉末冶金燒結(jié)法、原位合成
8、法、激光熔鑄法、化學(xué)氣相納米管均勻分散在基體中，且與基體很好地結(jié)合；②如何解決碳沉積法、真空吸鑄法、半固態(tài)鑄造法等，制備方法不同，其差別也納米管表面活性低，與金屬基
