[发明专利]碳纤维预制体内部的高单位生成量碳化硅纳米线及制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维预制体内部的高单位生成量碳化硅纳米线，其特征在于：碳纤维预制体内部设有树叶状CaP层，树叶状CaP层的表面呈现毛绒状三维孔隙结构，碳化硅纳米线充于碳纤维预制体的内部；所述树叶状CaP层覆盖碳纤维预制体内部的每根碳纤维表面。

2.一种制备权利要求1所述碳纤维预制体内部的高单位生成量碳化硅纳米线的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将碳纤维预制体置于化学气相沉积炉中，在温度为900-1000℃，以0.5-1.5L/min流量通入甲烷，以0.6-1.0L/min流量通入氩气，沉积5-20分钟，所得产品标记为A；

步骤2：将产品A完全浸没于溶液B中，以石墨片作为阳极，以产品A为阴极，首先在两电极之间施加电压1-2V，施加此电压的时间为1-5分钟，然后改变电压为9-10V，施加此电压的时间为10-15分钟，所得产品标记为C；

所述溶液B为：磷酸二氢铵溶于水中配置成浓度为80-100mmol/L的溶液，然后按照硝酸钙与磷酸二氢铵的摩尔比为1.6-1.8配置硝酸钙的水溶液，然后将磷酸二氢铵水溶液和硝酸钙水溶液等体积均匀混合；

步骤3：将产品C和羟基磷灰石纳米针的水溶液置于水热釜中，其中产品C完全浸没在磷酸氢钙纳米针的水溶液之中，在温度为130-150℃条件下处理10-30秒，干燥后得到产品D；

步骤4：将产品D和磷酸氢钙纳米带的水溶液置于水热釜中，其中产品D完全浸没在磷酸氢钙纳米带的水溶液之中，在温度为100-120℃条件下处理60-120秒，得到产品E；

步骤5：将产品E完全浸没入溶液F中浸泡24-96小时，干燥后置于化学气相沉积炉中，在温度为900-1000℃，以流量为2.5-4.5L/min通入甲烷，以流量为2.6-5.0L/min通入氩气，沉积10-20分钟，得到产品G；

所述溶液F是将正硅酸乙酯和无水乙醇均匀混合，然后加入盐酸搅拌均匀，其中正硅酸乙酯和无水乙醇的摩尔比为1:1-3:1，盐酸与正硅酸乙酯的摩尔比为1:5-1:9；

步骤6：将产品G放入高温炉中，以流量为1.6-4.0L/min通入氩气，在温度为1000-1500℃的条件下处理1-4小时，自然冷却后即可在碳纤维预制体内部制备出高单位生成量的碳化硅纳米线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述羟基磷灰石纳米针的水溶液的浓度为0.05-0.50g/L。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述磷酸氢钙纳米带的水溶液的浓度为0.01-0.20g/L。