CN107353028A - 一种缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料，其中，包括如下重量份数的原料：陶瓷材料100‑200份，缠绕型碳纳米管1‑25份，粘合剂0‑10份，分散剂0‑15份。所述的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料中，其中，所述的缠绕型碳纳米管的直径为8nm，其形状是以一种余弦波的形式进行缠绕。本发明还涉及所述复合材料的制备方法。

Description

一种缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料
技术领域
本发明涉及碳纳米管增强陶瓷基复合材料，属于复合材料领域。
背景技术
碳纳米管(简称为CNTs)自20世纪末被发现以来，以其优异的力学电学和热学性能而引起了广泛关注.研究表明，CNTs的硬度是传统钢材的50倍，其杨氏模量是传统钢材的5倍，同时还具有独特的电学性能。
碳纳米管(CNTs)的理想结构是由六边形碳原子网格围成的无缝、中空管体，两端通常被五边形、六边形、七边形碳原子环组成的半球形大富勒烯分子罩住，直径从零点几到上百纳米，长度则可达到数十微米。根据石墨烯片的层数可以分为：单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。碳纳米管中的每个碳原子与相邻的三个碳原子相连，形成六角形同格结构。由于碳纳米管是由纳米级的碳管组成的碳分子，具有类似于石墨层状结构，因此它具有优良的石墨极特性，如耐热、耐热冲击、耐腐蚀、良好的传热及导电性、较高的高温强度和自润滑性等一系列综合性能。碳纳米管因自身的尺度、结构和拓扑学等因素赋予了其极为独特的性能。其最为突出的特性可归纳为：(1)精细结构-纳米尺度形成；(2)特殊电学性质-纳米结构造就；(3)超高力学性能-碳键构筑。
由于碳纳米管具有特殊的构造和良好的性能，碳纳米管已为新型的复合材料增强相。以碳纳米管为增强相的复合材料具有高强度、高模量、大刚性、高温性能、疲劳寿命高等优越性能，已经在现代建筑行业、民用工业、交通运输行业、农业等传统行业以及航天航空、船舰、武器等高技术领域得到了广泛的应用。根据基体材料的不同，复合材料可以分为以下几种：碳基、金属基、树脂基和陶瓷基复合材料等。碳基材料的导热系数高，制造加工周期常，并且可还原性差；金属基材料存在的问题是制造工艺复杂，界面反应控制困难，造价昂贵；树脂基材料的韧性很差，耐温热性差及预浸料贮存期短。陶瓷基复合材料在这么多复合材料中脱颖而出，而且越来越受关注。
陶瓷材料由于具有非常优异的力学性能电热绝缘性能和抗化学蚀变性能而被广泛应用于机械化工和冶金等传统工业部门，并在光电生物医学和航空航天等领域也得到愈来愈广泛的应用。但是陶瓷材料的塑性变形能力、导热和导电性能较差。研究表明，在陶瓷材料的制备过程中加入一定量的CNTs，能很大程度地增强和改善陶瓷材料的各项性能。
由现有的研究可知，碳纳米管因独特的结构而具有许多优异的性能，如高强度、高模量、低密度等，将其加入到陶瓷材料中可以解决陶瓷材料的脆性问题，同时还能很大程度的提高陶瓷材料的其他力学和热学性能，相对于其他增强相而言，用碳纳米管增强陶瓷基复合材料的增韧效果最好。碳纳米管按结构可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管；按其形状可分为直线型碳纳米管和螺旋型碳纳米管，而缠绕型碳纳米管是螺旋型碳纳米管中的一种。目前，由于缠绕型碳纳米管形态的调控比较困难，因此利用直线型碳纳米管来增强陶瓷基复合材料的现象较为普遍，但是相对于直线型碳纳米管而言，缠绕型碳纳米管则具有更好的性能。
中国专利申请CN102557641A公开了一种碳纳米管增强增韧碳化硅陶瓷，它主要由碳化硅微粉、碳化硼微粉、碳粉、碳纳米管、粘结剂、分散剂等制备而成。
中国专利申请CN106555089A公开了一种镁基复合材料，它包括纳米材料、镁合金粉末；其中，所述的纳米材料是由碳纳米管与纳米陶瓷组成，碳纳米管与纳米陶瓷的重量比为1：0.5～5，所述碳纳米管的直径为40-60nm。
中国专利申请CN106518085A公开了一种碳纳米管增韧二硼化铪超高温陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1：混合步骤，将二硼化铪基体粉末与碳纳米管粉末混合，得到二硼化铪与碳纳米管的混合粉料；S2：烧结步骤，通过放电等离子烧结方法烧结所述混合粉料，得到碳纳米管增韧二硼化铪超高温陶瓷复合材料。
中国专利申请CN 101942624A公开了一种深海环境下应用的一种高强轻质陶瓷基复合材料，该材料由碳纳米管、Ti-Al金属间化合物和B4C三部分组成，所述碳纳米管为单壁或多壁纳米管，其管径为1～35nm，长度为1～15mm。
缠绕型碳纳米管的主要特点是具有优异的力学性能，对复合材料起到很好的增强作用，而影响其增强效果和力学性能的主要因素是碳纳米管的特性。其中缠绕型碳纳米管的直径是决定其结构结构稳定性的主要因素，因此选择合理的碳纳米管直径尺寸有利于提高缠绕型碳纳米管增强复合材料的增韧效果以及制备效率，而现有技术并未注意到这种问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决更好地提高碳纳米管在复合材料中的增强效果和碳纳米管增强复合材料的刚度和强度等力学性能的问题，提供一种缠绕型碳纳米管增强复合材料及其应用。
本发明提供一种最佳直径的缠绕型碳纳米管增强复合材料，与其他直径的缠绕型碳纳米管相比，该最佳直径的缠绕型碳纳米管具有更高的增强效果。本发明主要是实现缠绕型碳纳米管在增强复合材料发挥其最大的增强效果，以及更好的提高复合材料的力学性能。
本发明的目的通过以下技术方案来实现。
本发明一方面涉及一种缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料，其中，包括如下重量份数的原料：
陶瓷材料 100-200份，
缠绕型碳纳米管 1-25份，
粘合剂 0-10份，
分散剂 0-15份。
各原料的重量份数优选为：
陶瓷材料 120-180份，
缠绕型碳纳米管 5-20份，
粘合剂 2-8份，
分散剂 5-10份。
各原料的重量份数更优选为：
陶瓷材料 140-160份，
缠绕型碳纳米管 10-15份，
粘合剂 3-7份，
分散剂 8-10份。
在本发明所述的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料中，其中，所述的缠绕型碳纳米管的直径为8nm，其形状是以一种余弦波的形式进行缠绕。
在本发明所述的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料中，其中，所述陶瓷材料选自B4C、BNSiC、Al2O3、ZrO2、MgO、Si3N4、SiO2中的一种或多种，其纯度大于99.5wt.％，优选大于99.8wt.％。
在本发明所述的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料中，其中，所述粘结剂选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素、羧乙基纤维素钠、聚乙烯醇中的一种或多种。
在本发明所述的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料中，其中，所述分散剂选自十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
本发明的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料，当缠绕型碳纳米管直径小于8nm时，缠绕型碳纳米管的直径大小对其复合材料有效刚度的影响很小。随着缠绕型碳纳米管直径的增大，基体的最小轴向等效应力呈增大的趋势。当缠绕型碳纳米管直径大于8nm时，其复合材料的有效刚度会急剧减小，基体的最小轴向等效应力随直径增大而减小。当缠绕型碳纳米管直径等于8nm时，基体的最小轴向应力值最大，最小等效应力最小。与其他形状的碳纳米管相比，8nm的缠绕型碳纳米管能够有效减小其复合材料的横向变形。采用8nm的缠绕型碳纳米管增强复合材料的力学性能最为合适。
本发明另一方面涉及一种制备本发明所述的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取配方量的缠绕型碳纳米管，以及配方量1/3-1/5的分散剂，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散30-60min；
(2)取配方量的陶瓷材料以及配方余量的分散剂，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散30-60min；
(3)将步骤(1)得到的缠绕型碳纳米管悬浮液和步骤(2)得到的陶瓷材料悬浮液混合，并添加配方量的粘合剂，超声分散30-60min；
(4)将步骤(3)得到的混合悬浮液放入充有氩气保护的球磨机中，以300-500r/min的转速球磨8-16h；
(5)将步骤(4)球磨好的悬浮液在氩气保护下用旋转蒸发器干燥；
(6)将步骤(5)得到的物料研磨为粉状，以使物料均匀分散；
(7)将步骤(6)得到的物料装入模具，在真空条件下热压烧结，制得缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料。
在本发明所述的方法中，其中，所述烧结条件为：以10-15℃/min的速率将烧结温度从室温升至1400℃，烧结压力为30-40M Pa；然后以15-20℃/min的速率将烧结温度进一步升至1950℃，烧结压力为30-40M Pa；并随炉冷却至室温。
所述烧结条件优选为：以12℃/min的速率将烧结温度从室温升至1400℃，烧结压力为40M Pa；然后以18℃/min的速率将烧结温度进一步升至1950℃，烧结压力为40M Pa；并随炉冷却至室温。
本发明所述缠绕型碳纳米管的制备方法为螺旋型碳纳米管的常规制备方法，包括：石墨电弧法、激光蒸发法、化学气相沉积法。由于石墨电弧法和激光蒸发法制备出的螺旋型碳纳米管的含量很少，而化学气相沉积法是制备螺旋型碳纳米管最常用的方法，因此对化学气相沉积法进行详述，但并不是对其制备方法的限制。
化学气相沉积法是以有机气体为碳源，过度金属颗粒为催化剂，在600℃-1200℃温度范围内催化剂裂解含碳气体合成碳纳米管。最常用的基体材料有：石墨、陶瓷、石英玻璃、硅、分子筛等，最常用的催化剂有Fe、Co、Ni及它们的合金。
其具体制备过程为：
(1)利用沉积-沉淀法制备催化剂前躯体，有效控制催化剂颗粒粒径的均匀化，可以经精确调控缠绕型碳纳米管的管径、螺径、螺距等参数。
(2)将催化剂前躯体均匀分散在基体上。
(3)将基体放置炉中，在一定温度下通过还原气体还原成纳米催化剂颗粒。
(4)然后在催化剂颗粒的作用下催化裂解碳源气体，反应一定时间。
(5)待反应完成后，使炉内温度降至室温后得到碳纳米管的产物。
单纯的陶瓷材料的抗拉强度、塑性和韧性比较差，在高温下陶瓷会出现塑性变形和延性断裂。而碳纳米管增强陶瓷材料能够很好的克服上述缺点，而且也能够有效地提高陶瓷基复合材料的力学性能以及抗热震冲击能力，同时保持了陶瓷基体耐高温、低膨胀、低密度、热稳定性好的优点。
本发明所述的用缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料，经筛选、调节缠绕型碳纳米管的直径，使陶瓷基复合材料具有更好地力学性能，因此，直径为8nm的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料具有广阔的应用空间。
本发明可广泛应用于医学、建筑、交通、光学系统、航空航天等诸多领域，缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料具有高强度、高硬度、抗腐蚀、耐高温和低密度等优越性能，主要应用在高温及耐磨制品，如带锯、滑动构件、发动机制件、能源构件、高速列车的制动件，在航空燃气涡轮发动机上的应用，主要是应用在涡轮发动机的消耗管道、涡轮泵旋转体、喷管等热端部件。
附图说明
图1：纳米碳管类型、直径对复合材料纵向有效弹性模量的影响
图2：纳米碳管类型、直径对复合材料有效泊松比的影响
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
下述实施例中所用的陶瓷材料的纯度均大于99.8wt.％。
(一)碳纳米管的筛选
取1.2g的各类型、各直径碳纳米管(具体见下表，即直径为2、4、6、8、10、12、14nm的直线型、弯曲型、余弦波形式的缠绕型碳纳米管)，另取0.2g十六烷基磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散45min。取15g的ZrO2，以及0.8g十六烷基磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散45min。将超声分散的碳纳米管悬浮液和陶瓷材料悬浮液混合，并添加0.6g羧甲基纤维素钠，超声分散45min。然后，将得到的混合悬浮液放入充有氩气保护的球磨机中，以450r/min的转速球磨12h。然后，将球磨好的悬浮液在氩气保护下用旋转蒸发器干燥，并将干燥后的物料研磨为粉状，均匀分散。然后，将得到的物料装入模具，在真空条件下热压烧结，具体烧结条件为：以12℃/min的速率将烧结温度从室温升至1400℃，烧结压力为40M Pa；然后以18℃/min的速率将烧结温度进一步升至1950℃，烧结压力为40M Pa；并随炉冷却至室温，制得碳纳米管增强陶瓷基复合材料。
对各种碳纳米管类型增强陶瓷基复合材料的各项性能进行测定，结果如下。
1、各种碳纳米管增强陶瓷基复合材料纵向有效弹性模量测定结果见表1(图1)
表1不同碳纳米管复合材料的纵向弹性模量
结果显示，相较于弯曲型和直线型，本发明所述的余弦波形式的缠绕型碳纳米管制备得到的复合材料的纵向弹性模量均稍有下降，即在一定程度上对改善复合材料的刚度是有利的。具体到缠绕型碳纳米管，直径小于8nm时，其对复合材料有效刚度影响较小，而直径大于8nm时，复合材料弹性模量急剧减小，这是不利的。
2、各种碳纳米管增强陶瓷基复合材料的有效泊松比测定结果见表2(图2)
表2不同碳纳米管直径情况下复合材料的有效泊松比
结果显示，相较于弯曲型和直线型，本发明所述的余弦波形式的缠绕型碳纳米管制备得到的复合材料的有效泊松比均稍有下降，即在一定程度上减小复合材料的横向变形程度。具体到缠绕型碳纳米管，直径小于8nm时，其对复合材料有效泊松比影响较小，而直径大于8nm时，复合材料的有效泊松比急剧减小，这是不利的。
3、各向同性情况下本发明不同直径的碳纳米管以及余弦波形式的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料的轴向应力和等效应力(von mises stress)测定结果见下表3-6
表3各向同性情况下碳纳米管的轴向最大应力和最小应力(GPa)
表4各向同性情况下碳纳米管von mises stress的最大值和最小值(GPa)
表3-4结果显示，随着碳纳米管直径的增加，其轴向最小应力以及最小等效应力均有所降低，但当直径大于8nm时，轴向最小应力以及最小等效应力急剧下降，这是不利的。
表5各向同性情况下复合材料的轴向最大应力和最小应力(GPa)
表6各向同性情况下复合材料von mises stress的最大值和最小值(GPa)
表5-6结果显示，碳纳米管直径为8nm时，具有轴向最小应力最大，以及最小等效应力最小，这对复合材料来说是有利的。
3、各向异性情况下本发明不同直径的碳纳米管以及余弦波形式的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料的轴向应力和等效应力(von mises stress)测定结果见下表7-10
表7各向异性情况下碳纳米管的最大应力和最小应力(GPa)
表8各向异性情况下碳纳米管von mises stress的最大值和最小值(GPa)
表7-8结果显示，随着碳纳米管直径的增加，其轴向最小应力以及最小等效应力均有所降低，但当直径大于8nm时，轴向最小应力以及最小等效应力急剧下降，这是不利的。
表9各向异性情况下复合材料的轴向最大应力和最小应力(GPa)
表10各向异性情况下复合材料von mises stress的最大值和最小值(GPa)
表5-6结果显示，碳纳米管直径为8nm时，具有最大的轴向最小应力，以及最小的最小等效应力，这对复合材料来说是有利的。
综合上述各项性能测试，直径为8nm的余弦波形式的缠绕型碳纳米管是优选使用的，制备得到缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料具有优异的性能。
(二)复合材料制备实施例
实施例1
取1.2g的直径为8nm的余弦波形式的缠绕型碳纳米管，另取0.2g十六烷基磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散45min。取15g的ZrO2，以及0.8g十六烷基磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散45min。将超声分散的碳纳米管悬浮液和陶瓷材料悬浮液混合，并添加0.6g羧甲基纤维素钠，超声分散45min。然后，将得到的混合悬浮液放入充有氩气保护的球磨机中，以450r/min的转速球磨12h。然后，将球磨好的悬浮液在氩气保护下用旋转蒸发器干燥，并将干燥后的物料研磨为粉状，均匀分散。然后，将得到的物料装入模具，在真空条件下热压烧结，具体烧结条件为：以12℃/min的速率将烧结温度从室温升至1400℃，烧结压力为40M Pa；然后以18℃/min的速率将烧结温度进一步升至1950℃，烧结压力为40M Pa；并随炉冷却至室温，制得缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料。
实施例2
取0.5g的直径为8nm的余弦波形式的缠绕型碳纳米管，另取0.1g十二烷基磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散30min。取12g的Al2O3，以及0.4g十二烷基磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散30min。将超声分散的碳纳米管悬浮液和陶瓷材料悬浮液混合，并添加0.2g羧乙基纤维素钠，超声分散30min。然后，将得到的混合悬浮液放入充有氩气保护的球磨机中，以400r/min的转速球磨12h。然后，将球磨好的悬浮液在氩气保护下用旋转蒸发器干燥，并将干燥后的物料研磨为粉状，均匀分散。然后，将得到的物料装入模具，在真空条件下热压烧结，具体烧结条件为：以10℃/min的速率将烧结温度从室温升至1400℃，烧结压力为30M Pa；然后以16℃/min的速率将烧结温度进一步升至1950℃，烧结压力为30M Pa；并随炉冷却至室温，制得缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料。
实施例3
取2g的直径为8nm的余弦波形式的缠绕型碳纳米管，另取0.25g木质素磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散60min。取18g的B4C，以及0.75g木质素磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散60min。将超声分散的碳纳米管悬浮液和陶瓷材料悬浮液混合，并添加0.8g聚乙烯醇，超声分散60min。然后，将得到的混合悬浮液放入充有氩气保护的球磨机中，以500r/min的转速球磨16h。然后，将球磨好的悬浮液在氩气保护下用旋转蒸发器干燥，并将干燥后的物料研磨为粉状，均匀分散。然后，将得到的物料装入模具，在真空条件下热压烧结，具体烧结条件为：以15℃/min的速率将烧结温度从室温升至1400℃，烧结压力为35M Pa；然后以20℃/min的速率将烧结温度进一步升至1950℃，烧结压力为35M Pa；并随炉冷却至室温，制得缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料。
实施例4
取2.5g的直径为8nm的余弦波形式的缠绕型碳纳米管，另取0.5g木质素磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散40min。取20g的Si3N4，以及1g木质素磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散40min。将超声分散的碳纳米管悬浮液和陶瓷材料悬浮液混合，并添加1g羧甲基纤维素，超声分散40min。然后，将得到的混合悬浮液放入充有氩气保护的球磨机中，以400r/min的转速球磨15h。然后，将球磨好的悬浮液在氩气保护下用旋转蒸发器干燥，并将干燥后的物料研磨为粉状，均匀分散。然后，将得到的物料装入模具，在真空条件下热压烧结，具体烧结条件为：以10℃/min的速率将烧结温度从室温升至1400℃，烧结压力为40M Pa；然后以15℃/min的速率将烧结温度进一步升至1950℃，烧结压力为40M Pa；并随炉冷却至室温，制得缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料。
实施例5
取1g的直径为8nm的余弦波形式的缠绕型碳纳米管，另取0.2g十二烷基硫酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散50min。取10g的BNSiC，以及0.4g十二烷基硫酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散50min。将超声分散的碳纳米管悬浮液和陶瓷材料悬浮液混合，并添加0.4g羧乙基纤维素，超声分散50min。然后，将得到的混合悬浮液放入充有氩气保护的球磨机中，以350r/min的转速球磨14h。然后，将球磨好的悬浮液在氩气保护下用旋转蒸发器干燥，并将干燥后的物料研磨为粉状，均匀分散。然后，将得到的物料装入模具，在真空条件下热压烧结，具体烧结条件为：以14℃/min的速率将烧结温度从室温升至1400℃，烧结压力为35M Pa；然后以19℃/min的速率将烧结温度进一步升至1950℃，烧结压力为35MPa；并随炉冷却至室温，制得缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料。
实施例6
取1.5g的直径为8nm的余弦波形式的缠绕型碳纳米管，另取0.25g十二烷基磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散35min。取16g的SiO2，以及0.75g十二烷基磺酸钠，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散35min。将超声分散的碳纳米管悬浮液和陶瓷材料悬浮液混合，并添加0.7g羧甲基纤维素钠，超声分散35min。然后，将得到的混合悬浮液放入充有氩气保护的球磨机中，以450r/min的转速球磨10h。然后，将球磨好的悬浮液在氩气保护下用旋转蒸发器干燥，并将干燥后的物料研磨为粉状，均匀分散。然后，将得到的物料装入模具，在真空条件下热压烧结，具体烧结条件为：以13℃/min的速率将烧结温度从室温升至1400℃，烧结压力为30M Pa；然后以17℃/min的速率将烧结温度进一步升至1950℃，烧结压力为30M Pa；并随炉冷却至室温，制得缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料。
尽管对本发明已做出了详细的说明，并列出了一些具体实例，但对本领域技术人员而言，只要不脱离本发明的精神，对本方法所做的各种调整均被视为包含在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
陶瓷材料100-200份，
缠绕型碳纳米管1-25份，
粘合剂0-10份，
分散剂0-15份。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
陶瓷材料120-180份，
缠绕型碳纳米管5-20份，
粘合剂2-8份，
分散剂5-10份。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的缠绕型碳纳米管的直径为8nm，其形状是以一种余弦波的形式进行缠绕。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述陶瓷材料选自B4C、BNSiC、Al2O3、ZrO2、MgO、Si3N4、SiO2中的一种或多种，其纯度大于99.5wt.％。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述粘结剂选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素、羧乙基纤维素钠、聚乙烯醇中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述分散剂选自十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
7.一种制备权利要求1所述的缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取配方量的缠绕型碳纳米管，以及配方量1/3-1/5的分散剂，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散30-60min；
(2)取配方量的陶瓷材料以及配方余量的分散剂，置于无水乙醇分散介质中，超声波分散30-60min；
(3)将步骤(1)得到的缠绕型碳纳米管悬浮液和步骤(2)得到的陶瓷材料悬浮液混合，并添加配方量的粘合剂，超声分散30-60min；
(4)将步骤(3)得到的混合悬浮液放入充有氩气保护的球磨机中，以300-500r/min的转速球磨8-16h；
(5)将步骤(4)球磨好的悬浮液在氩气保护下用旋转蒸发器干燥；
(6)将步骤(5)得到的物料研磨为粉状，以使物料均匀分散；
(7)将步骤(6)得到的物料装入模具，在真空条件下热压烧结，制得缠绕型碳纳米管增强陶瓷基复合材料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述烧结条件为：以10-15℃/min的速率将烧结温度从室温升至1400℃，烧结压力为30-40MPa；然后以15-20℃/min的速率将烧结温度进一步升至1950℃，烧结压力为30-40MPa；并随炉冷却至室温。
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