[發明專利]一種織構化碳纖維布/碳納米管復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201911045225.8
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110670345B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 雷志斌;牛斐;張文亮;郭瑞;孫惠
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D06M11/83;D01F9/16;D06M101/40
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

1.一種織構化碳纖維布/碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于它由下述步驟組成：

(1)將廢舊棉纖維織物依次在丙酮、乙醇、去離子水中超聲清洗，去除纖維表面的灰塵、雜質以及有機污染物后，干燥；將清洗并干燥后的棉纖維織物在硝酸鎳水溶液中浸漬，浸漬好后干燥至表面沒有流動水分的潮濕狀態，將其冷凍干燥；

(2)將冷凍干燥后的棉纖維織物在氮氣保護下升溫至700～900℃，恒溫碳化60～90分鐘，得到負載有鎳顆粒的多孔碳纖維布；

(3)繼續在氮氣氣氛下700～900℃恒溫10～20min，且此恒溫過程中通過氮氣帶入乙腈，使多孔碳纖維布上原位生長碳納米管，得到織構化碳纖維布/碳納米管復合材料。

2.根據權利要求1所述的織構化碳纖維布/碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述硝酸鎳水溶液中硝酸鎳的濃度為0.02～0.1mol/L。

3.根據權利要求2所述的織構化碳纖維布/碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述硝酸鎳水溶液中硝酸鎳的濃度為0.05～0.06mol/L。

4.根據權利要求2或3所述的織構化碳纖維布/碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，將清洗并干燥后的棉纖維織物在硝酸鎳水溶液中浸漬18～24h。

5.根據權利要求1所述的織構化碳纖維布/碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，浸漬好后在50～80℃下干燥至表面沒有流動水分的潮濕狀態。

6.根據權利要求1所述的織構化碳纖維布/碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，將冷凍干燥后的棉纖維織物在氣速為20～35sccm的氮氣保護下升溫至780～820℃，恒溫碳化60～90min，得到負載有鎳顆粒的多孔碳纖維布。

7.根據權利要求1或6所述的織構化碳纖維布/碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述升溫的速率為5～10℃/分鐘。

8.根據權利要求6所述的織構化碳纖維布/碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，繼續在氣速為10～16sccm的氮氣氣氛下780～820℃恒溫12～15min，且此恒溫過程中通過氮氣帶入乙腈，使多孔碳纖維布上原位生長碳納米管。