[發(fā)明專利]一種提高碳纖維抗拉強(qiáng)度的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210506705.1
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN103015155A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康衛(wèi)民;程博聞;焦瓏;徐志偉;莊旭品;夏磊;李磊
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: D06M10/02
• 分類號: D06M10/02;D06M11/74;D06C7/00;D06M101/40
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• 代理人: 暫無信息

1.一種提高碳纖維抗拉強(qiáng)度的方法，它采用改進(jìn)電霧化沉積法將碳納米管植入于碳纖維的表面結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)而增加其強(qiáng)度，其特征在于該方法包括以下過程：

1)碳纖維電暈放電處理：將預(yù)氧化、炭化后的碳纖維束1通過傳送帶6傳送至高壓電暈放電區(qū)進(jìn)行電暈放電處理，電暈放電裝置包括高壓電源2、尖端放電裝置3和接地電極板4組成，其中高壓電源2為負(fù)電發(fā)生器，其負(fù)極通過導(dǎo)線21與尖端放電裝置3相連，正極通過導(dǎo)線22接地；通過控制傳送帶6的移動速度5～30m/h，高壓電源2的電暈放電電壓-5～-30kV，放電距離(尖端放電裝置3和接地電極板4間距)為1～5cm；

2)碳納米管懸浮液配置：將碳納米管與有機(jī)溶劑配制成均一穩(wěn)定懸浮液，有機(jī)溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、四氫呋喃或乙醇中的一種，懸浮液中碳納米管的含量為10～60g/L；

3)靜電沉積碳納米管：經(jīng)電暈放電處理的碳纖維束1經(jīng)傳送帶6以相同速度進(jìn)入靜電沉積區(qū)，靜電沉積裝置由高壓電源7、多針噴射器9和接地電極板4’組成，高壓電源7為正電發(fā)生器，其正極通過導(dǎo)線71與多針噴射器9相連，負(fù)極通過導(dǎo)線72接地；碳納米管懸浮液經(jīng)導(dǎo)管8輸送至位于碳纖維1正上方的多針噴射器9空腔內(nèi)，高壓電源7施加電壓20～50kV并與接地電極板4’形成電沉積區(qū)，碳纖維絲束1平展于傳送帶6構(gòu)成接受體，碳納米管懸浮液通過靜電霧化將碳納米管沉積于碳纖維表面中表面結(jié)構(gòu)缺陷中，得到碳納米管修復(fù)碳纖維；沉積距離(噴射器針頭與碳纖維束之間距離)控制為5～30cm，以碳纖維與碳納米管的重量比計(jì)，碳纖維上碳納米管的沉積量控制為1000∶(0.1～4)；

4)碳納米管修復(fù)碳纖維熱處理：經(jīng)碳納米管霧化沉積后碳纖維束以相同速度輸送至熱處理裝置11中，在惰性氣體氬氣氣氛下進(jìn)行熱處理，熱處理溫度300～1600℃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高碳纖維抗拉強(qiáng)度的方法，其特征在于過程1)所述的電暈放電電壓-20～-25kV，所述的放電距離為2～3cm，所述的傳送帶6的移動速度優(yōu)選10～20m/h。