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一种熔盐法镀碳化硅层的碳纤维制备方法技术

技术编号:20443316 阅读:53 留言:0更新日期:2019-02-27 01:02
本发明专利技术公开了一种熔盐法镀碳化硅层的碳纤维制备方法,熔盐中的硅化物镀层将于800℃~1000℃下形成,熔盐由氯化钠、氯化钾、氟化钠、氟硅酸钠和硅粉组成,其中Si与Si

A Method for Preparing Carbon Fiber with Silicon Carbide Coating by Molten Salt Method

The invention discloses a carbon fiber preparation method for silicon carbide coating by molten salt method. The silicide coating in molten salt will be formed at 800 ~1000 ~C. The molten salt consists of sodium chloride, potassium chloride, sodium fluoride, sodium fluosilicate and silicon powder, in which Si and Si are included.

【技术实现步骤摘要】
一种熔盐法镀碳化硅层的碳纤维制备方法
本专利技术涉及一种熔盐法镀碳化硅层的碳纤维制备方法。
技术介绍
碳纤维(carbonfiber,简称Cf),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。由于其抗氧化性较差(400℃),人们已经研究了各种用于硅化物镀层的方法提高抗氧化性能,例如等离子喷涂、前驱体固化、浆料法、高温反应制备、化学气相沉积、溶胶凝胶法和微波烧结等。实验室使用较多的化学气相沉积法,基于硅烷为原料,镀层均匀致密,但反应时间长,需要高温蒸气压。等离子喷涂、高温反应制备和微波烧结同样受限于工艺复杂,原料要求高,镀层量小以及设备成本高。而浆料法、前驱体固化和溶胶凝胶法所得碳纤维镀层均匀性差,镀层结合力弱。因此需要研究一种成本低廉、设备要求低和工艺简单的碳纤维镀碳化硅层的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种熔盐法镀碳化硅层的碳纤维制备方法,包括连续纤维和短切纤维,该方法工艺简单、成本低廉和设备要求低,且镀层均匀、镀层厚度可控。熔盐中的硅化物镀层将于800℃~1000℃下形成,熔盐由氯化钠、氯化钾、氟化钠、氟硅酸钠和硅粉组成,其中Si与Si4+离子按一定比例反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔盐法镀碳化硅层的碳纤维制备方法,其特征在于:包括如下步骤:1)碳纤维的预处理:碳纤维热处理除胶——浓碱溶液煮沸十分钟去油污杂质——酸洗浸泡粗化——中和酸后超声酒精清洗干燥;2)称量30~40mol%氯化钠、30~40mol%氯化钾、20~30mol%氟化钠、1~9mol%氟硅酸钠,得到混合盐,加入占混合盐总量的20~30mol%硅粉置于研钵中研磨混合均匀;3)称量占混合盐总量的30~50mol%的碳纤维,碳纤维为连续纤维或短切纤维,如果使用连续纤维,将连续纤维放在刚玉陶瓷舟底部,将步骤2的混合盐倒入刚玉陶瓷舟内,填充满纤维间隙;如果使用短切纤维,将短切纤维加入步骤2的混合盐中,研磨分...

【技术特征摘要】
1.一种熔盐法镀碳化硅层的碳纤维制备方法,其特征在于:包括如下步骤:1)碳纤维的预处理:碳纤维热处理除胶——浓碱溶液煮沸十分钟去油污杂质——酸洗浸泡粗化——中和酸后超声酒精清洗干燥;2)称量30~40mol%氯化钠、30~40mol%氯化钾、20~30mol%氟化钠、1~9mol%氟硅酸钠,得到混合盐,加入占混合盐总量的20~30mol%硅粉置于研钵中研磨混合均匀;3)称量占混合盐总量的30~50mol%的碳纤维,碳纤维为连续纤维或短切纤维,如果使用连续纤维,将连续纤维放在刚玉陶瓷舟底部,将步骤2的混合盐倒入刚玉陶瓷舟内,填充满纤维间隙;如果使用短切纤维,将短切纤维加入步骤2的混合盐中,研磨分散均匀后倒入刚玉陶瓷舟;4)将步骤3中装填好药品的刚玉陶瓷舟置于管式炉中,将管式炉内抽真空至100Pa,通入惰性气体,流量控制为100ml/min;5)以3~8℃/min预热升温至300℃,300℃保温1~2.5h去除结晶水,以约8~13℃/min升温至800℃,再以约4~7℃/min升温至900℃~1020℃,保温1~2.5h,随管式炉冷却至室温,取出刚玉陶瓷舟;6)镀层碳纤维分离:将步骤5的刚玉陶瓷舟放入烧杯中,加入蒸馏水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员:何林恺孙友宏骆奕霖孟庆南张弛吴金昊
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:吉林,22

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