[发明专利]一种碳纳米管/碳纤维增强体及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种碳纳米管/碳纤维增强体的制备方法，其特征是，将脱浆的碳纤维电解氧化，将电解氧化后的碳纤维浸渍在含有催化剂和固态碳源的混合溶液中，将浸渍后的碳纤维进行干燥，然后采用气相碳源通过化学气相沉积法在干燥后的碳纤维表面生长碳纳米管；所述固态碳源为柠檬酸、葡萄糖或沥青；

混合溶液中催化剂为硝酸钴和硫酸镍的组合；

化学气相沉积法的步骤为：先通入还原性气体对催化剂还原，然后再通入气相碳源生长碳纳米管；

通入气相碳源生长碳纳米管的温度为400~550℃。

2.如权利要求1所述的碳纳米管/碳纤维增强体的制备方法，其特征是，通入N₂、H₂的混合气对催化剂进行还原；

或，通入N₂、H₂、C₂H₂的混合气生长碳纳米管；

或，通入还原性气体对催化剂还原的温度为400~500℃。

3.如权利要求1所述的碳纳米管/碳纤维增强体的制备方法，其特征是，硝酸钴、硫酸镍、固态碳源的摩尔比为1:0.9~1.1:1~1.5。

4.如权利要求1所述的碳纳米管/碳纤维增强体的制备方法，其特征是，混合溶液中，催化剂的浓度为0.03mol/L或0.05mol/L。

5.如权利要求1所述的碳纳米管/碳纤维增强体的制备方法，其特征是，混合溶液中，固态碳源的浓度为0.03mol/L或0.05mol/L。

6.如权利要求1所述的碳纳米管/碳纤维增强体的制备方法，其特征是，浸渍时间为9~11 min。

7.如权利要求1所述的碳纳米管/碳纤维增强体的制备方法，其特征是，电解氧化采用的电解液为5~6%wt磷酸二氢铵溶液。

8.如权利要求1所述的碳纳米管/碳纤维增强体的制备方法，其特征是，电解氧化的条件为：电流强度为0.4~0.5A，电解时间为80~90s；

或，碳纤维脱浆的条件为：脱浆的温度为450~460℃，脱浆时间为1.5~2h。

9.一种碳纳米管/碳纤维增强体，其特征是，由权利要求1~8任一所述的制备方法获得。

10.一种权利要求9所述的碳纳米管/碳纤维增强体在航空航天、工业或体育用品领域中的应用。