[發明專利]一種碳納米管增強碳材料粘結強度的方法有效
| 申請號： | 201610021242.8 | 申請日： | 2016-01-12 |
| 公開（公告）號： | CN105668543B | 公開（公告）日： | 2018-07-13 |
| 發明（設計）人： | 史景利;謝震宇;王冉冉;馬昌;張海霞 | 申請（專利權）人： | 天津工業大學 |
| 主分類號： | C01B32/158 | 分類號： | C01B32/158;B82Y30/00;C09J161/06;C09J161/00;C09J11/04 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 300387 天津*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 碳材料 碳納米管 粘結 碳納米管增強 原位合成 粘結劑 催化劑負載 生長碳納米 粘結劑固化 機械混合 修飾改性 粘結表面 粘結界面 不均勻 鉚釘 碳化 粘接 團聚 清潔 | ||
1.一種碳納米管增強碳材料粘結強度的方法，其特征在于通過化學氣相沉積法原位合成碳納米管于碳材料表面，碳納米管的存在使粘結劑與碳材料形成“鉚接”式結構，從而使碳材料間粘結強度得到了有效提高；
其具體實施步驟如下：
步驟一：碳材料粘結表面處理與清潔：
將碳材料粘結面用2000目砂紙打磨光滑平整，然后放入水浴中振蕩洗滌干凈，再將其干燥備用；
步驟二：催化劑負載：
將1-5wt％的Ni(NO3)2、Fe(NO3)2和Co(NO3)2中一種或幾種混合物的催化劑水溶液使用真空浸漬法或表面均勻涂刷法負載于步驟一中所述的碳材料粘結表面上；
步驟二中所述的真空浸漬法操作如下，首先將清潔的碳材料放置于密閉容器中抽真空到-0.08--0.1MPa，然后將催化劑溶液抽入密閉容器中完全浸沒粘結面，維持浸沒1小時后取出干燥；所述的表面均勻涂刷法操作如下，將配制好的催化劑溶液均勻涂刷于清潔的碳材料粘結表面，干燥除去水分；
步驟三：原位合成碳納米管：
將負載好催化劑的碳材料放入Ar或N2氣氛沉積爐中，在700℃-1000℃恒溫下通入甲烷、乙烷或乙炔中的一種，同時通入還原性氣體H2，進行化學氣相沉積5-30min；
步驟四：生長碳納米管碳材料的連接：
將B4C與有機樹脂按照(0.8-1.2)∶1配制的粘結劑均勻涂于生長有碳納米管的碳材料粘結表面上，然后將它們粘結在一起；
步驟五：粘結劑固化及碳化：
將粘結好的碳材料從室溫升溫至200℃，加壓將粘結部壓緊固化6小時，然后將其放入碳化爐中以3-8℃/min的速率升溫至600-1500℃，恒溫碳化2小時。
2.權利要求1所述的碳納米管增強碳材料粘結強度的方法，所述的碳材料指石墨材料或碳碳復合材料。
3.權利要求1所述的碳納米管增強碳材料粘結強度的方法，其特征在于經過600-1500℃高溫碳化處理2小時后，其室溫剪切強度在8.9-23.5MPa之間。
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