[发明专利]电泳与热蒸发技术原位合成难熔金属碳化物纳米线的制备方法

摘要

本发明涉及一种电泳与热蒸发技术原位合成难熔金属碳化物纳米线的制备方法，属于热蒸发+电泳技术制备难熔金属碳化物纳米线在复合材料技术领域的应用。首先利用电泳法在碳布上沉积碳纳米管；再通过电泳技术在含有碳纳米管的碳布表面获得难熔金属碳化物纳米线。本发明制备方法简单、无污染且安全稳定，并且很大程度上解决难熔金属碳化物纳米线制备难、长径比小和分布不均匀的问题，可有效的提高复合材料力学性能、断裂韧性、防氧化和抗烧蚀能力及抗蠕变性能。同时可广泛应用于碳/碳、碳/陶、镁基、铝基复合材料以及硬质合金中，具有很好的经济及社会效益。

主权项

一种电泳与热蒸发技术原位合成难熔金属碳化物纳米线的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、在碳布上沉积热解碳：将碳布放入石墨模具夹中并装填于CVI炉中，对炉腔进行抽真空后打开氩气阀进行冲洗；将温度升到800‑1100℃，升温速率4‑5℃/min，升温时间为2‑4h，以1500ml/min流量通入氩气保护；当温度到达800‑1100℃时，打开天然气阀，将天然气流量设为20‑80L/h，同时将Ar气流量设为800‑1600ml/min，沉积0.5‑5h；关闭天然气气阀及流量计，将氩气流量调为1500ml/min，关闭电源，自然冷却至室温；关闭氩气气阀，完成在碳布上沉积热解碳；步骤2、电泳法在碳布上电泳CNT：将步骤1沉积热解碳的碳布固定在电泳仪的负极极板上，并置于料浆中；将电场极板正确的连接在电泳仪上，正负极板距离1cm；电泳时间为1‑10min，电源参数设置为10‑300V，0.01‑10A，1‑300W；步骤3、热蒸发法在预制体表面原位生长难熔金属碳化物纳米线：将步骤2处理后的材料悬挂于含有的氯化物金属的石墨模具内部顶端，然后将石墨模具装入高温烧结炉中，对炉腔进行抽真空后打开氩气阀进行冲洗；将温度升到1500‑2100℃，升温速率4‑7℃/min，保温0.5‑2h后自然降至室温，完成原位合成难熔金属碳化物纳米线；热蒸发法过程中以70‑100ml/min流量通入氩气保护。