The invention discloses a preparation method of titanium carbide fiber material, which comprises the following steps: mixing butyl titanate and acetylacetone evenly, slowly adding deionized water, condensing and refluxing after polycondensation to obtain titanium-containing polymer precursor solution; mixing and stirring the titanium-containing polymer precursor solution with polyvinylpyrrolidone to obtain stable spinning solution, then electrospinning. Titanium carbide fibers were prepared by carbothermal reduction of the spinned fibers after heat treatment. The preceding preparation method of the invention is a titanium-containing polycondensation polymer after water addition, which can be perfectly mixed with polyvinylpyrrolidone to avoid the influence of purity, and the resulting spinning solution has good fluidity, uniformity, stability and transparency.
【技术实现步骤摘要】
一种碳化钛纤维材料的制备方法
本专利技术涉及一种纤维材料的制备方法,特别是涉及一种碳化钛纤维材料的制备方法。
技术介绍
碳化钛是一种典型的面心立方结构的过渡金属碳化物,其熔点高,密度小,硬度大,耐化学腐蚀性和热稳定性良好。碳化钛优良的性能使其在能源、航天航空和机械加工领域有着重要的应用,可作为机械密封件和航空发动机轴承材料。此外,碳化钛还可作为第四代核反应堆用惰性基体材料。碳化钛的合成方法有很多种,如直接碳热还原法、机械诱导自蔓延合成法、高温自蔓延合成法、镁热还原法、化学气沉积法、溶胶凝胶法等,以上方法主要用来制备碳化钛粉体。碳化钛纤维兼具陶瓷材料和纤维材料的优点,比如高比表面积、高表面活性及优良的力学性能等,碳化钛纤维优异的物理化学性能,使其已成为应用研究的热点,如在微观物理领域的应用和纳米尺寸设备的制造等方面。目前,碳化钛纤维研究工作相对较少,其制备方法主要有拉伸法、基底合成法、相分离法、自主装法等。拉伸法与工业电纺法的过程相似,只能用来制备一根根分离的纤维,尺寸大小调节较繁琐;基底合成法用纳米多孔膜作为基底制备纤维,不能制备单根连续陶瓷纤维;相分离法是通过溶解、凝胶化、挤出等过程,制备的是含多孔泡沫的纤维;自主装法是预先存在的、独立的部分自发组织形成纤维的过程,对材料有一定的要求,制备过程较为复杂。上述方法对于材料的合成过程要求较高、纤维前驱体材料稳定性差、过程相对复杂、成本相对较高、制备连续超长纤维也具有一定的局限性。非专利文献:赵瑨云,陈良壁;碳热还原制备单晶TiC纳米纤维;化工新型材料;2015年08期公开了以钛酸四丁酯为前驱体,醋酸纤维素(C ...
【技术保护点】
1.一种碳化钛纤维材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:将钛酸丁酯与乙酰丙酮混合均匀后缓慢添加去离子水,缩聚后冷凝回流得到含钛的聚合物前驱体溶液;将所述含钛的聚合物前驱体溶液与聚乙烯吡咯烷酮混合搅拌均匀得到稳定的纺丝液后进行静电纺丝,对纺丝后的纤维进行热处理之后进行碳热还原制得碳化钛纤维。
【技术特征摘要】
1.一种碳化钛纤维材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:将钛酸丁酯与乙酰丙酮混合均匀后缓慢添加去离子水,缩聚后冷凝回流得到含钛的聚合物前驱体溶液;将所述含钛的聚合物前驱体溶液与聚乙烯吡咯烷酮混合搅拌均匀得到稳定的纺丝液后进行静电纺丝,对纺丝后的纤维进行热处理之后进行碳热还原制得碳化钛纤维。2.根据权利要求1所述的碳化钛纤维材料的制备方法,其特征在于,所述钛酸丁酯、乙酰丙酮和去离子水的摩尔比为1︰2.4~7.2︰5.6~12.4。3.根据权利要求1所述的碳化钛纤维材料的制备方法,其特征在于,所述冷凝回流时的温度为80~110℃,回流时间为1~3小时。4.根据权利要求1所述的碳化钛纤维材料的制备方法,其特征在于,所述含钛的聚合物前驱体溶...
【专利技术属性】
技术研发人员:余磊,王旭红,纪网金,师思,吴英杰,刘雨瑞,王哲飞,姚霞喜,
申请(专利权)人:常熟理工学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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