[发明专利]制造具有预定微结构的热解碳的方法

说明书

本发明涉及一种制造热解碳的方法，其包括由至少一种C₂至C₆多元醇或醇前驱体通过莱登弗罗斯特效应形成热解碳的步骤，前驱体为乙醇或C₃多元醇或醇，并且当使用乙醇作为前驱体时，通过在莱登弗罗斯特效应期间施加1250℃至1325℃之间的温度而获得粗糙的层状热解碳。

背景技术

已知使用加热技术由烃前驱体如环己烷形成热解碳。

特别地，为在基底的外表面上沉积热解碳涂层，可以通过将所述基底浸入处于液态的环己烷浴中加热，并且将所述基底加热至高于前驱体的分解温度的温度。

液体在与热表面接触时蒸发并且形成被称为“加热膜”的气态膜。当基底被加热到高于前驱体的分解温度时，包含在加热膜中的气化物分解并通过基底表面与气相之间的非均相反应形成沉积物。

然而，当使用已知的加热技术时，相对难以控制所形成的热解碳的微结构并且获得均匀的微结构。更具体地，粗糙的层状热解碳的受控生产可能相对困难。此外，现有技术中通过加热获得的热解碳可能具有结构缺陷，例如裂纹，应降低结构缺陷存在程度。

另一个问题是已知的加热前驱体通常衍生自不可再生资源(例如油)。这可能最终导致这些化合物的可用性和负面环境影响的问题。

发明内容

本发明旨在解决上述缺点并且涉及一种用于制造热解碳的方法，该方法包括由至少一种C₂至C₆醇或多元醇前驱体通过加热工艺形成热解碳的步骤。

“醇”意指具有单一醇官能团的化合物。“多元醇”意指具有若干醇官能团的化合物。

C₂至C₆醇或多元醇前驱体的使用使得有可能获得具有均匀且受控的微结构并且与现有技术相比具有更少结构缺陷的热解碳。更精确地，该前驱体使得可以根据在加热期间施加的温度选择性地获得具有预定微结构的热解碳。使用上述前驱体使得可以通过改变在加热期间该表面被加热到的温度而调节在被处理表面上形成的热解碳获得的微结构。

此外，在此考虑的醇或多元醇是大量可获得的并且可以从可再生资源中获得的化合物，因此赋予了上述这些前驱体比已知的前驱体更大的可获得性。

在一个实施方式中，前驱体为脂族醇或多元醇。

在一个实施方式中，前驱体是C₂或C₃醇或多元醇。

C₂或C₃前驱体的使用是有利的，因为它允许通过改变在加热期间施加的温度来获得热解碳的所有现有微结构，并且因此特别地以受控的方式获得粗糙的层状的热解碳。特别地，前驱体可以是C₂醇或二醇。前驱体可以是乙醇或丙醇。

由上述前驱体形成的热解碳可用于多种应用中。

因此，本发明还涉及一种用于涂覆基底的方法，该方法包括至少以下步骤：

-通过进行如上所述的方法在基底的表面上形成热解碳涂层。

可替代地，本发明进一步涉及一种用于使纤维预制件致密化的方法，该方法包括至少以下步骤：

-通过进行如上所述的方法在纤维预制件的孔隙中形成热解碳基质。

附图说明

参见所附的图1和图2，本发明的其他特征和优点将从以下的非限制性说明中变得清楚，这些图是借助于偏振光光学显微镜观察的根据本发明的方法的示例获得的多个热解碳沉积物的图片。

具体实施方式