[发明专利]一种具有互穿网络结构的复合增强材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201811324960.8 | 申请日： | 2018-11-08 |
| 公开（公告）号： | CN109505037B | 公开（公告）日： | 2021-09-21 |
| 发明（设计）人： | 严玉蓉;李伟培;吴松平;黄楚云;林超;张申魁;陈焯文 | 申请（专利权）人： | 华南理工大学 |
| 主分类号： | D01F9/22 | 分类号： | D01F9/22;D01F9/17;D01F9/21;D01F9/24;D01F1/10;D01D5/34;D01D5/00 |
| 代理公司： | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人： | 罗啸秋 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 具有 网络 结构 复合 增强 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种具有互穿网络结构的复合增强材料的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：
(1)皮层溶液的制备：将聚丙烯腈溶解于有机溶剂中，然后加入金属基材料搅拌混合均匀，得到皮层溶液；
(2)芯层溶液的制备：将水溶性高分子材料溶解于去离子水中，再加入陶瓷基材料搅拌混合均匀，得到芯层溶液；
(3)将皮层溶液和芯层溶液通过静电纺丝，得到具有皮芯结构复合纤维材料；
(4)将具有皮芯结构复合纤维材料在惰性气氛下经过预氧化和碳化处理，得到具有互穿网络结构的复合增强材料；
所述金属基材料为纳米氧化铝、纳米氧化镁和纳米二氧化钛中的至少一种；
步骤(2)中所述陶瓷基材料为SiC、Si3N4和Al2O3中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种具有互穿网络结构的复合增强材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述有机溶剂为N，N二甲基甲酰胺。
3.根据权利要求1所述的一种具有互穿网络结构的复合增强材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中金属基材料的颗粒直径为50～500nm。
4.根据权利要求1所述的一种具有互穿网络结构的复合增强材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述聚丙烯腈与金属基材料的质量比为(0.5～0 .8):(0 .05～0 .1)。
5.根据权利要求1所述的一种具有互穿网络结构的复合增强材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述水溶性高分子材料为木质纤维素、聚乙烯醇和聚环氧乙烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种具有互穿网络结构的复合增强材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述水溶性高分子材料与陶瓷基材料的质量比为(0 .1～1):(0 .01～0.1)。
7.根据权利要求1所述的一种具有互穿网络结构的复合增强材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述静电纺丝是指同轴静电纺丝或微流体静电纺丝。
8.根据权利要求1所述的一种具有互穿网络结构的复合增强材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)预氧化温度为200～400℃，保温时间为0 .5～10h；所述碳化温度为550～1100℃，保温时间为1～24h，升温速率为0 .1～10℃/min，气体流率为5～500ml/min，惰性气氛为氩气或者氮气。
9.一种具有互穿网络结构的复合增强材料，其特征在于：通过权利要求1～8任一项所述的方法制备得到；所述具有互穿网络结构的复合增强材料的拉伸模量为200～800GPa，拉伸强度为2000～5000MPa，弯曲强度为200～500MPa。
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