[发明专利]采用冷冻干燥辅助制备致密的碳纳米管—纤维—前驱体陶瓷复合材料的方法

摘要

本发明公开了采用冷冻干燥辅助制备致密的碳纳米管—纤维—前驱体陶瓷复合材料的方法，将纤维样条浸渍到碳纳米管水性溶液中并抽真空；随后进行冷冻干燥处理，得到纤维—碳纳米管预制体；然后将制体充分浸渍有机前驱体溶液并固化；最后高温Ar气下热解制得多孔纤维—碳纳米管—陶瓷基复合材料。本发明不仅通过引入碳纳米管改善了陶瓷基复合材料的韧性和强度，还具有工艺简单、成本较低、对碳纳米管原料长径比要求较低的优点。

主权项

采用冷冻干燥辅助制备致密的碳纳米管—纤维—前驱体陶瓷复合材料的方法，其特征在于，按照下述步骤进行：步骤1，将纤维织物浸渍到碳纳米管的悬浮液中，并抽真空；然后将浸渍后的纤维织物置于0℃以下冷冻成固态块体，随后在冷冻干燥器上进行冷冻干燥，得到碳纳米管－纤维预制体；步骤2，将碳纳米管－纤维预制体浸渍到有机前驱体－有机溶剂中，并抽真空；然后在110—120度下固化6～10h，得到碳纳米管—纤维—有机前驱体块体；步骤3，将碳纳米管—纤维—有机前驱体块体在惰性气体氛围下，自室温以2～15℃/min速度升温至900～1200℃，热解1—2h，得到多孔的纤维—碳纳米管—前驱体陶瓷复合材料；步骤4，将经过步骤3得到的纤维—碳纳米管—前驱体陶瓷复合材料重复进行步骤2和步骤3，即重复进行浸渍和热解，即可得到致密的碳纳米管—纤维—前驱体陶瓷复合材料。