[发明专利]碳纤维-氧化石墨烯-碳纳米管多尺度增强体的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳纤维-氧化石墨烯-碳纳米管多尺度增强体的制备方法，特别是涉及碳纤维表面经氧化石墨烯涂覆改性后原位生长碳纳米管，制备多尺度增强体的制备方法。将氧化石墨烯涂覆在碳纤维表面，在不损失碳纤维的前提下改善了其表面活性，进而降低了催化剂在碳纤维表面均匀加载的难度，改善了碳纳米管在碳纤维表面分布的均匀性，同时避免了金属催化剂粒子与碳纤维的直接接触，进而避免了高温条件下炉内气氛对碳纤维的冲蚀和催化剂对碳纤维的固溶侵蚀，所制备的多尺度混杂增强体具有优异的拉伸性能。

主权项

一种碳纤维‑氧化石墨烯‑碳纳米管多尺度增强体的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将氧化石墨烯超声分散于蒸馏水中，控制氧化石墨烯的浓度为0.01～0.15g/L；步骤2：将碳纤维束浸泡于丙酮中2～12h后取出晾干，以去除碳纤维束上的胶质和杂质；步骤3：然后浸泡于步骤1的水分散液中浸泡后取出，在室温下阴干；浸泡时间为4～24h；步骤4：再浸泡在七水硝酸镍的丙酮溶液中，浸泡时间控制在20s～12h之间，之后将样品取出，在室温下阴干；所述七水硝酸镍的丙酮溶液的质量分数为0.1～2.0%的七水硝酸镍丙酮溶液；步骤5：将经过七水硝酸镍溶液浸泡的涂覆有氧化石墨烯的碳纤维束放置于充填有高纯氮气的化学气相沉积炉中，在400～450度煅烧10～40分钟，然后通入流量为80～120L/h的氢气进行还原反应，还原时间为10～30分钟；然后升温至720～780度，通入流量为8～10L/h的丙烯、流量为80～100L/h的氢气和流量为40～60L/h的氮气混合气体，沉积10～30分钟后将化学气相沉积炉自然冷却至室温，得到者碳纤维‑氧化石墨烯‑碳纳米管多尺度增强体。