电泳碳纳米管和热蒸发技术零催化原位合成HfC纳米线的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种电泳碳纳米管+热蒸发技术零催化原位合成HfC纳米线的制备方法，不同于催化剂辅助CVD的方法，该方法在无催化剂的条件下，热蒸发得到的铪原子与电泳碳纳米管(CNT)原位反应生成HfC纳米线，结合CNT在电泳液中的均匀分散性与电泳时间可控的特点，可在预制体表面实现HfC纳米线含量可控的均匀生长。催化剂的零使用保证了纳米线的结构完整，若在此基础上结合涂层技术，将有利于涂层的增韧，从而将更好的提高碳/碳复合材料的抗氧化性能。因此本发明专利技术制备方法简单、无污染且安全稳定，可助于进一步提高复合材料的抗氧化能力、断裂韧性、以及界面的结合强度，且纳米线含量可控，适合规模化的大型、异型件的多尺度可控生产制备HfC纳米线，具有很好的经济及社会效益。

【技术实现步骤摘要】
电泳碳纳米管和热蒸发技术零催化原位合成HfC纳米线的制备方法
本专利技术属于纳米材料制备技术，涉及一种电泳碳纳米管+热蒸发技术零催化原位合成HfC纳米线的制备方法。
技术介绍
一维材料由于其极佳的力学性能和大的比表面积与长径比，被认为是复合材料的理想纤维增强体，能显著改善复合材料的力学性能，因而一维材料在功能和结构材料领域均具有广泛的应用。HfC作为重要的过渡金属碳化物陶瓷之一，其熔点高达3900℃，是目前已知最难熔的超高温陶瓷，同时热导和热导性能良好，具有高硬度，极好的耐磨和耐腐蚀性能，尤其在极苛刻的超高温有氧环境中仍能保持良好的热稳定性和抗热震性。而一维HfC纳米线兼具HfC块体材料优良的耐高温性能和一维纳米材料优异的力学性能，因此原位引入一维HfC纳米线成为改善复合材料(如碳/碳复合材料)力学性能和抗氧化性能的有效途径之一。文献1“XuankeLi,AidanWestwood,AndyBrown,RikBrydson,BrianRand.Aconvenient,generalsynthesisofcarbidenanofi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电泳碳纳米管+热蒸发技术零催化原位合成HfC纳米线的制备方法，其特征在于步骤如下：/n步骤1、在预制体上电泳沉积CNT层：/n将质量百分比为0.01-0.013％的分析纯硝酸铝与质量百分比为95-98％的工业级CNT粉末加入到质量百分比为98-99.7％分析纯异丙醇中，超声充分搅拌得到均匀分散的电泳液；/n将预沉积件固定于电泳仪装置的阴极，且阴阳极板间距为10-30mm，将电泳电压设置为40-70V，电泳时间为10-180s；/n电泳结束后取下沉积件自然晾干或者烘箱烘干；/n步骤2、热蒸发法在预制体表面原位生长HfC纳米线：/n将已沉积有CNT层的预制体放置于热处理炉加热区中央，将装有...

【技术特征摘要】
1.一种电泳碳纳米管+热蒸发技术零催化原位合成HfC纳米线的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤1、在预制体上电泳沉积CNT层：
将质量百分比为0.01-0.013％的分析纯硝酸铝与质量百分比为95-98％的工业级CNT粉末加入到质量百分比为98-99.7％分析纯异丙醇中，超声充分搅拌得到均匀分散的电泳液；
将预沉积件固定于电泳仪装置的阴极，且阴阳极板间距为10-30mm，将电泳电压设置为40-70V，电泳时间为10-180s；
电泳结束后取下沉积件自然晾干或者烘箱烘干；
步骤2、热蒸发法在预制体表面原位生长HfC纳米线：
将已沉积有CNT层的预制体放置于热处理炉加热区中央，将装有前驱体HfCl4粉末的坩埚置于气流上游；
对炉腔进行抽真空，之后打开氩气阀，进行炉腔冲洗，如此反复多次；
启动温...

【专利技术属性】
技术研发人员：史小红，母杰瑞，韩旭，杨莉，王国庆，韩璐璐，焦凡，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61