[发明专利]低密度SiC纳米纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种低密度SiC纳米纤维，其特征在于：所述的SiC纳米纤维的密度为0.3-0.6 g/cm³，纤维直径为100-500纳米，长径比大于100。

2.一种制备如权利要求1所述的低密度SiC纳米纤维的方法，其特征在于：所述的SiC纳米纤维是采用静电纺丝技术结合高温碳热还原法制备而成，具体包括以下步骤：

（1）静电纺丝制备前驱物：

    取0.5-3克分子量为5,000-2,000,000的聚合物加入5-20毫升溶剂中，充分搅拌配成溶液A；另取1-5毫升正硅酸乙酯加入5-20毫升溶剂中，缓慢向混合液中滴加0.1-0.4毫升酸，充分搅拌配成溶液B；将溶液B滴加到溶液A中，混合均匀得到澄清透明溶液；陈化0.5-6小时后，开始静电纺丝；静电纺丝结束后，取下接收板上的前驱物样品；

（2）高温碳热还原制备SiC纳米纤维：

将前驱物置于管式炉中，在1300-1390℃保护气氛下进行焙烧5-15小时；然后更换气氛，在500-700℃氧气气氛中焙烧3-6小时；待上述样品冷却至室温后，取出样品，用5-10wt%的氢氧化钠溶液洗涤，再用去离子水洗涤离心至离子强度10 ppm以下，最后在60℃下烘干制备出低密度的SiC纳米纤维。

3.根据权利要求2所述的低密度SiC纳米纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的聚合物为聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚己酸内酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚醚酰亚胺中的一种或者两种混合物。

4.根据权利要求2所述的低密度SiC纳米纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中的溶剂为丙酮、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或者两种混合物。

5.根据权利要求2所述的低密度SiC纳米纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中的酸为冰醋酸、柠檬酸、盐酸、硝酸中的一种。

6.根据权利要求2所述的低密度SiC纳米纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中静电纺丝条件如下：调节注射器针尖与接收板之间的距离为8-15厘米，高压直流电源电压设置在15-25千伏之间，微量注射泵的推进速度设定在0.5-2毫升/小时范围内，进行纺丝。

7.根据权利要求2所述的低密度SiC纳米纤维的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的高温焙烧保护气为氦气或氩气中的一种。