[發明專利]一種具有超疏水、防覆冰碳纖維板及其制備方法

有效

• 申請號: 201410497769.9
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104290395A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 鄭詠梅;王磊
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B32B9/04
• 分類號: B32B9/04;B32B27/04;B32B5/28
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種具有超疏水、防覆冰碳纖維板，其特征在于：所述具有超疏水、防覆冰碳纖維板由碳纖維板、陣列氧化鋅上層和陣列氧化鋅下層構成，碳纖維板的上表面是陣列氧化鋅上層，碳纖維板的下表面是陣列氧化鋅下層。

2.根據權利要求1所述的具有超疏水、防覆冰碳纖維板，其特征在于：陣列氧化鋅上層的厚度與陣列氧化鋅下層的厚度相同，2～3微米。

3.根據權利要求1所述的具有超疏水、防覆冰碳纖維板，其特征在于：水滴在所述超疏水、防覆冰碳纖維板上的接觸角為152度，滾動角為3度。

4.根據權利要求1所述的具有超疏水、防覆冰碳纖維板，其特征在于：所述的具有超疏水、防覆冰碳纖維板在-15℃條件下依然保持超疏水狀態。

5.制備權利要求1所述的具有超疏水、防覆冰碳纖維板的方法，其特征在于有下列步驟：

第一步，晶種溶液的制備；

在磁力攪拌器提供的攪拌轉速200～500轉/分鐘下，取0.1～0.5g的醋酸鋅溶于10～20mL的乙醇胺中，攪拌10～30分鐘后，再加入20～30mL的乙二醇甲醚，繼續攪拌5～15分鐘后得到均勻的晶種溶液；

第二步，生長液的配制；

在磁力攪拌器提供的攪拌轉速200～500轉/分鐘下，取0.3～0.5g的硝酸鋅加入到100mL的去離子水中，攪拌10～30分鐘后，再加入0.6～0.9g的六次甲基四胺，繼續攪拌10～30分鐘后得到均勻的生長液；

第三步，碳纖維板的預處理；

(A)用乙醇對碳纖維板進行洗滌，得到第一預處理碳纖維板；

(B)用去離子水對第一預處理碳纖維板洗滌，得到第二預處理碳纖維板；

(C)將第二預處理碳纖維板置于溫度為50～75℃的烘箱內，烘干處理5～30分鐘，取出，得到干凈碳纖維板。

第四步，碳纖維板的表面修飾；

(A)將干凈碳纖維板浸泡在晶種溶液中，以20～50μm/s的速度提拉，在所述干凈碳纖維板的表面形成晶種涂層，取出，得到第一樣品；

(B)將第一樣品置于溫度為60℃條的烘箱內，烘干處理24～50小時，取出，得到第二樣品；

(C)將第二樣品置于馬弗爐內，在300℃條件下保持2分鐘，取出，得到第三樣品；所述第三樣品上含有晶種；

(D)將第三樣品置于100mL的聚四氟乙烯反應釜內，加入95mL的生長液；然后把裝有第三樣品的反應釜放置在烘箱內，保持85～95℃溫度下10～24小時，取出，得到第四樣品；

(E)將第四樣品放入真空干燥器中，并在第四樣品的四周滴加氟硅烷，抽真空至真空度為0.1Mpa；然后把真空干燥器放置在烘箱內，在70～90℃條件下保持3～10小時，取出，得到具有超疏水和防覆冰的微納米結構的碳纖維板；

制得的具有超疏水和防覆冰的微納米結構的碳纖維板的剖面層結構為：碳纖維板的上表面為陣列氧化鋅上層，碳纖維板的下表面為陣列氧化鋅下層。

6.根據權利要求5所述的制備具有超疏水、防覆冰碳纖維板的方法，其特征在于：陣列氧化鋅上層的厚度與陣列氧化鋅下層的厚度相同，2～3微米。

7.根據權利要求5所述的制備具有超疏水、防覆冰碳纖維板的方法，其特征在于：水滴在制得的具有超疏水、防覆冰碳纖維板上的接觸角為152度，滾動角為3度。

8.根據權利要求5所述的制備具有超疏水、防覆冰碳纖維板的方法，其特征在于：所述的具有超疏水、防覆冰碳纖維板在-15℃條件下依然保持超疏水狀態。