[發明專利]一種碳纖維增強陶瓷基復合材料熱解碳界面層的制備方法

有效

• 申請號: 201910299384.4
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN109987948B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 張永剛;文章蘋;錢鑫;王雪飛;李德宏;宋書林;王欣宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C04B35/628
• 分類號: C04B35/628;C04B35/80
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

1.一種碳纖維增強陶瓷基復合材料熱解碳界面層的制備方法，包括：

(1)、采用硅烷偶聯劑接枝法在碳纖維表面修飾氧化石墨烯；

(2)、采用先驅體浸漬裂解法使酚醛樹脂溶液在氧化石墨烯修飾后的碳纖維表面浸漬，然后高溫裂解形成熱解碳界面層；

所述的硅烷偶聯劑為氨烴基硅烷偶聯劑、縮水甘油氧烴基硅烷偶聯劑、丙烯酰氧烴基硅烷偶聯劑中的一種或幾種；

步驟(1)采用硅烷偶聯劑接枝法在碳纖維表面修飾氧化石墨烯的具體過程為：將硅烷偶聯劑溶于乙醇；再將碳纖維在硅烷偶聯劑乙醇溶液中浸漬后，得到硅烷偶聯劑改性碳纖維；將氧化石墨烯分散于乙醇，再加入硅烷偶聯劑乙醇溶液，得到硅烷偶聯劑改性氧化石墨烯乙醇溶液；將硅烷偶聯劑改性碳纖維在硅烷偶聯劑改性氧化石墨烯乙醇溶液中浸漬后，烘干后得到表面修飾氧化石墨烯的碳纖維；所述的硅烷偶聯劑乙醇溶液的質量百分濃度為2～5％；

所述的硅烷偶聯劑改性氧化石墨烯乙醇溶液中，氧化石墨烯的濃度為30～60mg/10mL。

2.根據權利要求1所述的碳纖維增強陶瓷基復合材料熱解碳界面層的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述的酚醛樹脂溶液的制備過程為：將酚醛樹脂、固化劑超聲溶解于溶劑中，所述的酚醛樹脂的質量百分濃度為3～10％，所述的固化劑的質量百分濃度為0.1～1.5％。

3.根據權利要求1或2所述的碳纖維增強陶瓷基復合材料熱解碳界面層的制備方法，其特征在于：所述的酚醛樹脂為3201酚醛樹脂、2122酚醛樹脂、264酚醛樹脂或219酚醛樹脂中的一種或幾種混合。

4.根據權利要求2所述的碳纖維增強陶瓷基復合材料熱解碳界面層的制備方法，其特征在于：所述的固化劑為六亞甲基四胺、三亞乙基四胺或甲醛。

5.根據權利要求2所述的碳纖維增強陶瓷基復合材料熱解碳界面層的制備方法，其特征在于：所述的溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亞砜中的一種或幾種混合。

6.根據權利要求1所述的碳纖維增強陶瓷基復合材料熱解碳界面層的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述的浸漬時間為1～2h，浸漬溫度為30～90℃，所述的高溫裂解溫度為600～900℃，高溫裂解時間為1～2h。

7.根據權利要求1所述的碳纖維增強陶瓷基復合材料熱解碳界面層的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)得到熱解碳界面層后再在表面浸漬酚醛樹脂溶液，然后高溫裂解，形成熱解碳界面層。