CN101876040A - 一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法 - Google Patents

一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法，它涉及一种微米与纳米纤维同时增强铝基复合材料的制备方法。本发明解决了现有的铝基复合材料的制作方法所制作得到的铝基复合材料性能差、界面结合差以及碳纳米管与晶须两种增强相很难均匀分布的问题。方法：一、将原料进行湿法混合；二、制作预制块；三、烘干；四、烧结；五、液态铝合金浇铸到放有预制块的模具中后施加压力，即制作得到碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料。本发明的制作方法中碳纳米管与晶须两种增强相分布均匀，本发明方法制作得到的铝基复合材料性能好，界面结合好。

Description

一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种微米和纳米纤维混杂增强铝基复合材料的制备方法。
背景技术
混杂复合材料由于各种增强材料不同性质的相互补充，特别是由于产生混杂效应将明显提高或改善原单一增强材料的某些性能，同时也大大降低复合材料的原料费用。铝基复合材料是金属基复合材料中最受关注的一类材料，混杂铝基复合材料的制备方法很多，包括有粉末冶金、原位反应复合法、挤压铸造法、低压浸渗法、搅拌铸造法等，已有报道指出混杂增强的铝基复合材料在室温力学性能、耐磨性能和热物理性能上比单一增强的复合材料优越。现有的这些方法多采用碳纳米管为原料，但是由于碳纳米管的比表面积较大，比表面能高，碳纳米管之间容易缠结，在金属基体中发生团聚，而影响了复合材料性能，且由于碳纳米管表面活性较低，与液态铝合金润湿性差，现有这些方法制备复合材料时，碳纳米管与基体铝合金之间的界面结合强度低，碳纳米管与铝合金之间还存在反应倾向，若发生界面反应产生脆性界面相Al4C3，将会影响材料的性能；当这些方法用碳纳米管和晶须为原料时，碳纳米管与晶须两种增强相很难均匀分布，极大的影响了产品的质量。
发明内容
本发明为了解决现有的铝基复合材料的制作方法所制作得到的铝基复合材料性能差、界面结合差以及碳纳米管与晶须两种增强相很难均匀分布的问题，而提供了一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法。
本发明碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法按照以下步骤进行：一、碳纳米管和硼酸铝晶须预处理后进行湿法混合，湿法混合温度为80～100℃，其中碳纳米管和硼酸铝晶须的重量比为2～5∶34～40；二、将步骤一的混合物倒入预制块压制模具中，然后在5～10分钟内向混合物单向加压至压力为3～5MPa，保压5～12小时即得到预制块；三、将预制块置于烘干箱中进行干燥，先在60℃条件干燥1.5～2.5小时，再将温度升至80℃干燥1.5～2.5小时，然后将温度升至95℃干燥0.5～1.5小时，再将温度升至120℃干燥11～13小时，最后在150℃条件下干燥7～9小时；四、将步骤三处理后的预制块置于700～900℃的真空炉中烧结0.8～1.5小时；五、将步骤四处理后的预制块放入到底部垫有石墨的模具中，然后将模具加热至500～570℃后，按照预制块和液态铝合金的重量比为1∶9～15的比例，将液态铝合金浇铸到模具中，用石墨密封垫封上模具后施加压力，先用4～6MPa的压力保压15～25秒，然后将压力增加至130～170MPa，保压2～8分钟，模具冷却到300～400℃后退模即制作得到碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料。
本发明采用表面镀镍的碳纳米管和硼酸铝晶须制备两者分布均匀，得到抗压缩性能好的预制块，解决碳纳米管自身难以分散，以及碳纳米管与晶须均匀混合的问题；本发明采用液相法合成复合材料，在复合过程中，预制块中两种增强相的均匀分布状态得以保留，同时解决了传统固相方法导致界面结合差，以及界面反应生成脆性相Al4C3的问题，制备出性能优越的铝基复合材料。通过本发明制作过程中得到的预制块中晶须和碳纳米管分布扫描电镜(SEM)图片可以看出，细小的丝状碳纳米管均匀分布在粗大杆状晶须之间；通过本发明的铝基复合材料放入X射线衍射(XRD)图谱可以看出，本发明的铝基复合材料中没有发现有害的界面反应脆性相Al4C3；通过本发明的铝基复合材料抛光表面SEM图片可以看出，本发明的复合材料中没有发现晶须或碳纳米管团聚现象，说明复合材料中晶须与碳纳米管分布均匀；通过本发明铝基复合材料断口SEM图片可以看出，本发明的复合材料断裂过程中产生了晶须和碳纳米管的拔出与断裂，证实晶须和碳纳米管与基体铝之间都具有良好的界面结合；通过本发明铝基复合材料中的碳纳米管区域放大图片进一步说明本发明的铝基复合材料在断裂过程中碳纳米管发生了拔出与断裂现象，碳纳米管与基体铝之间具有很强的界面结合。
附图说明
图1为具体实施方式二十三中预处理前碳纳米管的透射电镜(TEM)图；图2为具体实施方式二十三中预处理后碳纳米管的TEM图；图3为具体实施方式二十三中预处理后硼酸铝晶须的SEM图；图4为具体实施方式二十三中预制块的SEM图；图5为具体实施方式二十三的铝基复合材料的XRD图；图6为具体实施方式二十三的铝基复合材料抛光表面的SEM图；图7为具体实施方式二十三的铝基复合材料铸态高倍SEM图；图8为具体实施方式二十三的铝基复合材料时效态断口高倍SEM图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法按照以下步骤进行：一、碳纳米管和硼酸铝晶须预处理后进行湿法混合，湿法混合温度为80～100℃，其中碳纳米管和硼酸铝晶须的重量比为2～5∶34～40；二、将步骤一的混合物倒入预制块压制模具中，然后对混合物单向加压，然后在5～10分钟内向混合物单向加压至压力为3～5MPa，保压5～12小时即得到预制块；三、将预制块置于烘干箱中进行干燥，先在60℃条件干燥1.5～2.5小时，再将温度升至80℃干燥1.5～2.5小时，然后将温度升至95℃干燥0.5～1.5小时，再将温度升至120℃干燥11～13小时，最后在150℃条件下干燥7～9小时；四、将步骤三处理后的预制块置于700～900℃的真空炉中烧结0.8～1.5小时；五、将步骤四处理后的预制块放入到底部垫有石墨的模具中，然后将模具加热至500～570℃后，按照预制块和液态铝合金的重量比为1∶9～15的比例，将液态铝合金浇铸到模具中，用石墨密封垫封上模具后施加压力，先用4～6MPa的压力保压15～25秒，然后将压力增加至130～170MPa，保压2～8分钟，模具冷却到300～400℃后退模即制作得到碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料。
本实施方式步骤一中的碳纳米管的预处理是利用混酸处理碳纳米管，使其表面连接上活性官能团，然后采用敏化-活化-化学镀的三步方法在其表面镀覆上镍金属层；具体处理方法按照以下步骤进行：I、酸化：把150ml的质量浓度为98％的浓硫酸和50ml的质量浓度为67.7％浓硝酸倒入烧杯中配成酸化液，再把1g的碳纳米管倒入混酸中，然后把烧杯放入超声波仪器中，超声1小时，再放到在磁力搅拌器上搅拌24小时后进行抽滤得到碳纳米管A；II、敏化：将质量浓度为4％的盐酸溶液和8.46g的SnCl2·H2O混合分散均匀，然后向混合物中充氩气1～2分钟，再老化72小时得到敏化液，将碳纳米管A放入敏化液中，再充入氩气后超声30分钟，进行抽滤得到碳纳米管B；III、活化：把0.11g的PdCl2加入到碳纳米管B中，加蒸馏水使活化液容量达到250ml，充氩气1～2分钟，超声30分钟，之后进行抽滤得到碳纳米管C；IV、镀覆：将9.415g Na3C6H5O7·2H2O完全溶于水中，再将完全溶解的32.85g NiSO4·6H2O在不断搅拌下加入到Na3C6H5O7·2H2O水溶液中，将完全溶解的26.5g NaH2PO2·H2O在搅拌下缓慢加入上述混合溶液中，最后将已溶解的66.825g的NH4Cl(将NH4Cl一点一点的在搅拌条件下倒入)，然后用氨水调混合溶液pH值到9.5，即配制得到1250ml的混合溶液，混合溶液进行抽滤即得到镀液，将活化并抽滤的碳纳米管倒入镀液中，超声1小时，然后进行抽滤，即完成了碳纳米管的预处理。将预处理后的碳纳米管保存于蒸馏水中，其中预处理后的碳纳米管和蒸馏水的重量比为1∶5。
本实施方式步骤一中硼酸铝晶须的预处理是利用稀释的氢氟酸对晶须进行清洗，去除硼酸铝晶须中的杂质；具体处理方法按照以下方法进行：将150g硼酸铝晶须放入到75ml的质量分数为0.5％的氢氟酸溶液中均匀混合，静置24小时后将酸用蒸馏水洗涤的方法除去。
本实施方式步骤一中湿法混合是采用在带有加热功能的磁力搅拌器上边搅拌边加热的方法，使碳纳米管在混合均匀的同时减少水分，从而解决因两者密度不同，在水中的沉降速度不同而导致两者混合不均匀的问题；具体方法为：将碳纳米管预处理后和水混合配制成质量浓度为15％～25％的碳纳米管溶液，将硼酸铝晶须预处理后和水混合配制成质量浓度为3％～7％的硼酸铝晶须溶液，然后将两个溶液混合在超声振荡器上进行超声，超声频率为40KHz，超声时间为30～60min，超声处理后的溶液采用带有加热功能的磁力搅拌器搅拌混合至大部分水分蒸发形成糊状物为止，温度为80～100℃。
本实施方式步骤二中硅溶胶的制备：将900ml蒸馏水加热至80～90℃，加入60g聚乙烯醇，不断搅拌使其完全溶解，随后加入60ml甘油，搅拌均匀，最后加入60ml硅溶胶，搅拌均匀后冷却。
本实施方式步骤二中对硼酸铝晶须和碳纳米管混合物加压之前，要先由模具的高度、上下压头以及所压成预制块的高度计算压头的下压量，保证预制块的高度为20mm。
本实施方式步骤二中压制之后要保压5～12小时，一方面是保证体积分数，另一方面避免压成的预制块出现缺陷，在取出预制块，退模时用力要均匀，以便得到表面光滑的预制块。
本实施方式步骤三为了防止烘干过程中预制块各处温度不均匀会产生裂纹。由于预制块本身导热能力差，采用快速加速会导致预制块内外形成温度梯度导致预制块表面形成横向裂纹。采用本实施方式的烘干过程可以有效减小预制块内外温度差，从而抑制预制块表面裂纹的产生。
本实施方式步骤三中烘干后预制块中溶胶的含量较为复杂，其中大量的低温稳定物的存在将会给液态铝的均匀渗入及复合材料的致密性带来不利影响，因此需要再进行烧结处理。
本实施方式步骤四中烧结的目的是使溶胶中的低温稳定相分解，并且提高预制块的强度，真空环境保证了碳纳米管不会发生氧化。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中湿法混合温度为85～95℃。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中湿法混合温度为85℃。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中湿法混合温度为95℃。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中湿法混合温度为90℃。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五不同的是：步骤一中碳纳米管和硼酸铝晶须的重量比为3～4∶36～38。其它步骤及参数与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至五不同的是：步骤一中碳纳米管和硼酸铝晶须的重量比为3.5∶37。其它步骤及参数与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至五不同的是：步骤一中碳纳米管和硼酸铝晶须的重量比为3∶36。其它步骤及参数与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八不同的是：步骤二中在6～10分钟内向混合物单向加压至压力为3.5～4.5MPa，保压7～10小时。其它步骤及参数与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至八不同的是：步骤二中在6分钟内向混合物单向加压至压力为3.5MPa，保压5～12小时。其它步骤及参数与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至八不同的是：步骤二中在10分钟内向混合物单向加压至压力为4.5MPa，保压10小时。其它步骤及参数与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至八不同的是：步骤二中在8分钟内向混合物单向加压至压力为4MPa，保压8小时。其它步骤及参数与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十二不同的是：步骤三中先在60℃条件干燥2小时，再将温度升至80℃干燥2小时，然后将温度升至95℃干燥1小时，再将温度升至120℃干燥12小时，最后在150℃条件下干燥8小时。其它步骤及参数与具体实施方式一至十二相同。
本实施方式步骤三为了防止烘干布偶成中预制块各处温度不均匀会产生裂纹。由于预制块本身导热能力差，采用快速加速会导致预制块内外形成温度梯度导致预制块表面形成横向裂纹。采用本实施方式的烘干过程可以有效减小预制块内外温度差，从而抑制预制块表面裂纹的产生。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一至十三不同的是：步骤四中将预制块置于750～850℃的真空炉中烧结1～1.2小时。其它步骤及参数与具体实施方式一至十三相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式一至十三不同的是：步骤四中将预制块置于750℃的真空炉中烧结1.2小时。其它步骤及参数与具体实施方式一至十三相同。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式一至十三不同的是：步骤四中将预制块置于850℃的真空炉中烧结1小时。其它步骤及参数与具体实施方式一至十三相同。
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式一至十三不同的是：步骤四中将预制块置于800℃的真空炉中烧结1.1小时。其它步骤及参数与具体实施方式一至十三相同。
具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式一至十七不同的是：步骤五中将模具加热至550℃。其它步骤及参数与具体实施方式一至十七相同。
具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式一至十八不同的是：步骤五中预制块和液态铝合金的重量比为1∶10的比例。其它步骤及参数与具体实施方式一至十八相同。
具体实施方式二十：本实施方式与具体实施方式一至十九不同的是：步骤五中先用5MPa的压力保压20秒，然后将压力增加至150MPa，保压5分钟。其它步骤及参数与具体实施方式一至十九相同。
具体实施方式二十一：本实施方式与具体实施方式一至十九不同的是：步骤五中先用4MPa的压力保压25秒，然后将压力增加至130MPa保压8分钟。其它步骤及参数与具体实施方式一至十九相同。
具体实施方式二十二：本实施方式与具体实施方式一至十九不同的是：步骤五中先用6MPa的压力保压15秒，然后将压力增加至170MPa，保压2分钟。其它步骤及参数与具体实施方式一至十九相同。
具体实施方式二十三：本实施方式碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法按照以下步骤进行：一、碳纳米管和硼酸铝晶须预处理后进行湿法混合，湿法混合温度为100℃，其中碳纳米管和硼酸铝晶须的重量比为3.67∶36.2；二、将步骤一的混合物倒入预制块压制模具中，然后对混合物单向加压，然后在8分钟内向混合物单向加压至压力为4MPa，保压5～12小时即得到预制块；三、将预制块置于烘干箱中进行干燥，先在60℃条件干燥2小时，再将温度升至80℃干燥2小时，然后将温度升至95℃干燥1小时，再将温度升至120℃干燥12小时，最后在150℃条件下干燥5小时；四、将步骤三处理后的预制块置于800℃的真空炉中烧结1小时；五、将步骤四处理后的预制块放入到底部垫有石墨的模具中，然后将模具加热至550℃后，按照预制块和液态铝合金的重量比为1∶10的比例，将液态铝合金浇铸到模具中，用石墨密封垫封上模具后施加压力，先用5MPa的压力保压20秒，然后将压力增加至150MPa，保压5分钟，模具冷却到350℃后退模即制作得到碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料。
本实施方式步骤一中的碳纳米管的预处理是利用混酸处理碳纳米管，使其表面连接上活性官能团，然后采用敏化-活化-化学镀的三步方法在其表面镀覆上镍金属层；具体处理方法按照以下步骤进行：I、酸化：把150ml的质量浓度为98％的浓硫酸和50ml的质量浓度为67.7％浓硝酸倒入烧杯中配成酸化液，再把1g的碳纳米管倒入混酸中，然后把烧杯放入超声波仪器中，超声1小时，再放到在磁力搅拌器上搅拌24小时后进行抽滤得到碳纳米管A；II、敏化：将质量浓度为4％的盐酸溶液和8.46g的SnCl2·H2O混合分散均匀，然后向混合物中充氩气1～2分钟，再老化72小时得到敏化液，将碳纳米管A放入敏化液中，再充入氩气后超声30分钟，进行抽滤得到碳纳米管B；III、活化：把0.11g的PdCl2加入到碳纳米管B中，加蒸馏水使活化液容量达到250ml，充氩气1～2分钟，超声30分钟，之后进行抽滤得到碳纳米管C；IV、镀覆：将9.415g Na3C6H5O7·2H2O完全溶于水中，再将完全溶解的32.85g NiSO4·6H2O在不断搅拌下加入到Na3C6H5O7·2H2O水溶液中，将完全溶解的26.5g NaH2PO2·H2O在搅拌下缓慢加入上述混合溶液中，最后将已溶解的66.825g的NH4Cl(将NH4Cl一点一点的在搅拌条件下倒入)，然后用氨水调混合溶液pH值到9.5，即配制得到1250ml的混合溶液，混合溶液进行抽滤即得到镀液，将活化并抽滤的碳纳米管倒入镀液中，超声1小时，然后进行抽滤，即完成了碳纳米管的预处理。将预处理后的碳纳米管保存于蒸馏水中，其中预处理后的碳纳米管和蒸馏水的重量比为1∶5。其中，预处理前碳纳米管(镀覆前碳纳米管)的TEM图如图1所示，预处理后碳纳米管(镀镍后碳纳米管)的TEM图如图2所示，从图1可以看出碳纳米管表面光滑平整，从图2可以看出碳纳米管表面镀覆有一层黑色物质，经分析可以看出其主要物质为镍。
本实施方式步骤一中硼酸铝晶须的预处理是利用稀释的氢氟酸对晶须进行清洗，去除硼酸铝晶须中的杂质；具体处理方法按照以下方法进行：将150g硼酸铝晶须放入到75ml的质量分数为0.5％的氢氟酸溶液中均匀混合，静置24小时后将酸用蒸馏水洗涤的方法除去。其中预处理后硼酸铝晶须的SEM图如图3所示，从图中可看出硼酸铝晶须直径为0.1到1微米，长为约几十到几百微米。
本实施方式步骤一中湿法混合是采用在带有加热功能的磁力搅拌器上边搅拌边加热的方法，使碳纳米管在混合均匀的同时减少水分，从而解决因两者密度不同，在水中的沉降速度不同而导致两者混合不均匀的问题；具体方法为：将碳纳米管预处理后和水混合配制成质量浓度为15％～25％的碳纳米管溶液，将硼酸铝晶须预处理后和水混合配制成质量浓度为3％～7％的硼酸铝晶须溶液，然后将两个溶液混合在超声振荡器上进行超声，超声频率为40KHz，超声时间为30～60min，超声处理后的溶液采用带有加热功能的磁力搅拌器搅拌混合至大部分水分蒸发形成糊状物为止，温度为80～100℃。
本实施方式步骤二中硅溶胶的制备：将900ml蒸馏水加热至80-90℃，加入60g聚乙烯醇，不断搅拌使其完全溶解，随后加入60ml甘油，搅拌均匀，最后加入60ml硅溶胶，搅拌均匀后冷却。
本实施方式步骤二中对硼酸铝晶须和碳纳米管混合物加压之前，要先由模具的高度、上下压头以及所压成预制块的高度计算压头的下压量，保证预制块的高度为20mm。
本实施方式步骤二中压制之后要保压5～12小时，一方面是保证体积分数，另一方面避免压成的预制块出现缺陷，在取出预制块，退模时用力要均匀，以便得到表面光滑的预制块。
本实施方式步骤三中烘干后预制块中溶胶的含量较为复杂，其中大量的低温稳定物的存在将会给液态铝的均匀渗入及复合材料的致密性带来不利影响，因此需要再进行烧结处理。
本实施方式步骤四中烧结的目的是使溶胶中的低温稳定相分解，并且提高预制块的强度，真空环境保证了碳纳米管不会发生氧化。
本实施方式步骤四处理后的预制块的SEM图如图4所示，从图中可以看出碳纳米管和硼酸铝晶须在预制块中分布均匀；本实施方式运用加热搅拌方法制备的预制块，碳纳米管表面预处理后(镀镍后)，碳管之间的相互吸引力减小，且减小了与晶须的密度差，使得碳纳米管和硼酸铝晶须在预制块中分布均匀。
本实施方式制作得到的铝基复合材料的XRD图如图5所示，图中1表示硼酸铝晶须(体积含量24％)与镀镍碳纳米管(体积含量6％)混杂增强2024铝合金铸态复合材料(ABO24C(Ni)6CAST)；2表示表示硼酸铝晶须(体积含量24％)与镀镍碳纳米管(体积含量6％)混杂增强2024铝合金时效态复合材料(ABO24C(Ni)6AGTD)，″○″表示铝(Al)，″△″表示硼酸铝晶须(Al18B4O33)，表示镁铝尖晶石(MgAl2O4)，从图中可以看出，复合材料中主要的物相是铝(Al)、硼酸铝晶须(Al18B4O33)、镁铝尖晶石(MgAl2O4)，在温度在449℃和690℃之间时，只有2024铝基体中的镁元素可以和硼酸铝晶须发生反应，生成镁铝尖晶石(MgAl2O4)；碳纳米管的峰与铝的(111)峰重合，并没有看到铝与碳的反应物，说明碳纳米管与铝基体并没有发生反应。
本实施方式制作得到的铝基复合材料抛光表面的SEM图如图6所示，从图中可以看出碳管表面镀覆镍后制备的复合材料中没有明显的孔洞，材料的致密度很高，没有发现碳纳米管或晶须形成的团聚区，说明复合材料中两种增强相分布均匀。
本实施方式制作得到的铝基复合材料铸态高倍SEM图如图7所示，从图中可以看出硼酸铝晶须表面凹凸不平，有一层反应物，本实施方式的方法中硼酸铝晶须和基体材料发生了界面反应，从而降低了晶须与基体的界面结合，使材料弱化。本实施方式制作得到的铝基复合材料时效态断口高倍SEM图如图8所示，从图中可以看出镀镍的碳纳米管均匀分布在复合材料中，有些碳纳米管被拔出或拔断，碳纳米管表面有一层物质，可能是镀覆的镍金属，也有可能是裹了一层基体金属，碳纳米管与基体材料形成了中等强度的界面结合。

Claims (8)

1.一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法按照以下步骤进行：一、碳纳米管和硼酸铝晶须预处理后进行湿法混合，湿法混合温度为80～100℃，其中碳纳米管和硼酸铝晶须的重量比为2～5∶34～40；二、将步骤一的混合物倒入预制块压制模具中，然后在5～10分钟内向混合物单向加压至压力为3～5MPa，保压5～12小时即得到预制块；三、将预制块置于烘干箱中进行干燥，先在60℃条件干燥1.5～2.5小时，再将温度升至80℃干燥1.5～2.5小时，然后将温度升至95℃干燥0.5～1.5小时，再将温度升至120℃干燥11～13小时，最后在150℃条件下干燥7～9小时；四、将步骤三处理后的预制块置于700～900℃的真空炉中烧结0.8～1.5小时；五、将步骤四处理后的预制块放入到底部垫有石墨的模具中，然后将模具加热至500～570℃后，按照预制块和液态铝合金的重量比为1∶9～15的比例，将液态铝合金浇铸到模具中，用石墨密封垫封上模具后施加压力，先用4～6MPa的压力保压15～25秒，然后将压力增加至130～170MPa，保压2～8分钟，模具冷却到300～400℃后退模即制作得到碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中湿法混合温度为85～95℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中碳纳米管和硼酸铝晶须的重量比为3～4∶36～38。
4.根据权利要求3所述的一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中在6～10分钟内向混合物单向加压至压力为3.5～4.5MPa，保压7～10小时。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中先在60℃条件干燥2小时，再将温度升至80℃干燥2小时，然后将温度升至95℃干燥1小时，再将温度升至120℃干燥12小时，最后在150℃条件下干燥8小时。
6.根据权利要求5所述的一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤四中将预制块置于750～850℃的真空炉中烧结1～1.2小时。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤五中预制块和液态铝合金的重量比为1∶10的比例。
8.根据权利要求7所述的一种碳纳米管和硼酸铝晶须混杂增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于步骤五中先用5MPa的压力保压20秒，然后将压力增加至150MPa，保压5分钟。
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