[发明专利]一种碳纤维/稀土氧化物纳米线混合增强体的制备方法及其所得材料和应用

权利要求书

1.一种碳纤维/稀土氧化物纳米线混合增强体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将碳纤维预制体置于气氛保护炉，并在500～1000℃热处理2～5h，随后用去离子水超声振荡清洗，80～120℃烘干备用；

2)将干燥的稀土盐配制成水溶液，滴入表面活性剂，在30～50℃下搅拌一段时间，同时滴入氢氧化钠溶液调节pH值至10～13，得到反应液；

3)将步骤2)得到的反应液和步骤1)得到的碳纤维预制体置于反应釜，超声振荡一段时间后进行稀土氧化物纳米线的原位合成，得到经处理的碳纤维预制体；

4)将步骤3)得到的碳纤维预制体用去离子水浸泡、清洗，烘干称重，计算稀土氧化物纳米线含量，重复步骤3)和4)，得到稀土氧化物纳米线含量为2～10wt％的碳纤维/稀土氧化物纳米线混合增强体粗品；

5)将步骤4)得到的混合增强体粗品在300～600℃氮气保护下煅烧1～5h，得到优化稀土氧化物纳米线形貌并去除残存有机物的混合增强体成品。

2.根据权利要求1所述的碳纤维/稀土氧化物纳米线混合增强体的制备方法，其特征在于：步骤1)中，碳纤维预制体是碳纤维布、碳纤维整体毡、碳纤维针刺、编织预制体中的任一种，且碳纤维毡、碳纤维针刺或编织预制体的密度为0.20～0.70g/cm³。

3.根据权利要求1所述的碳纤维/稀土氧化物纳米线混合增强体的制备方法，其特征在于：步骤2)中，稀土盐是氯化铈、氯化镧、硫酸铈、硫酸镧、硝酸铈、硝酸镧中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的碳纤维/稀土氧化物纳米线混合增强体的制备方法，其特征在于：步骤2)中，表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、尿素、乙二醇、烷基酚聚氧乙烯醚中的任一种。

5.根据权利要求1所述的碳纤维/稀土氧化物纳米线混合增强体的制备方法，其特征在于：步骤2)中，反应液中稀土离子浓度为0.1～0.6mol/L，表面活性剂浓度为0.05～0.15mol/L，反应液中稀土离子与氢氧化钠浓度比1:2～1:5。

6.根据权利要求1所述的碳纤维/稀土氧化物纳米线混合增强体的制备方法，其特征在于：步骤3)中，原位合成的条件为：合成温度为120～200℃，时间5～10h，压强1～3MPa，整个过程中对反应液磁力搅拌。

7.一种碳纤维/稀土氧化物纳米线混合增强体，由权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到。

8.权利要求7所述混合增强体在增强聚合物、碳和陶瓷基复合材料方面的应用。