[发明专利]碳纤维/氧化锆纳米线混杂增强材料的其制备方法

摘要

本发明公开了一种碳纤维/氧化锆纳米线混杂增强材料的其制备方法，用于解决现有的增强材料的制备方法制备过程复杂的技术问题。技术方案是将碳纤维预制体置于含锆离子水溶液中，经微波水热合成反应、洗涤、干燥，得到碳纤维/氧化锆纳米线混杂增强材料。该混杂增强材料兼顾了碳纤维和氧化锆纳米线两种增强体的特点使之起到相互弥补的作用，特别是由于产生的混杂效应提高了单一碳纤维增强材料的力学性能和抗烧蚀性能；该混杂增强材料中氧化锆纳米线均匀生长在碳纤维表面，满足了对复合材料结构和功能兼备的要求。通过控制锆盐溶液浓度、pH值及微波水热反应温度、时间，制备过程反应时间短、反应温度低、操作简单。

主权项

一种碳纤维/氧化锆纳米线混杂增强材料的其制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，将碳纤维预制体在真空高温烧结炉中进行1600℃热处理，以去除碳纤维表面杂质；步骤二，选用高纯度水溶性锆盐溶于去离子水，配置成溶液，用浓度为15％的氨水调节溶液pH值，并置于恒温磁力搅拌器在50℃充分搅拌，溶液中锆离子的浓度为1～2.5mol/L，溶液pH值为5～11；步骤三，将步骤二制备的溶液陈化1h，与经步骤1处理的碳纤维预制体置于微波消解罐中，将微波消解罐移入微波合成仪中进行合成反应，微波水热合成反应时间为20～50min，微波水热合成反应温度为160～190℃，微波水热合成反应压力为1～4MPa，反应结束后自然冷却到室温；步骤四，将经步骤三处理的碳纤维预制体分别经质量浓度为10％盐酸溶液、去离子水及无水乙醇洗涤，60℃烘干，得到碳纤维/氧化锆纳米线混杂增强材料。