一种基于单层薄膜干涉的渐变彩虹色碳纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于薄膜干涉的具有渐变彩虹色碳纤维材料及其制备方法，不仅解决了碳纤维着色的问题，同时提供了一种简单便捷制备渐变彩虹色碳纤维的方法，从单层薄膜干涉的原理出发，在碳纤维表面构筑了一层厚度逐渐变化的单层薄膜。该碳纤维材料由内层的碳纤维和外层单层厚度渐变的薄膜组成。碳纤维表面的单层薄膜因其厚度不同，因此在自然光的照射下，使碳纤维呈现出两种或两种以上的颜色。本发明专利技术扩大了彩色碳纤维的应用范围。扩大了彩色碳纤维的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单层薄膜干涉的渐变彩虹色碳纤维及其制备方法


[0001]本专利技术属于碳纤维着色领域，具体涉及一种渐变彩虹色碳纤维材料及其制备方法

技术介绍

[0002]碳纤维是一种具有独特物理化学性能、应用广泛的无机高分子材料。因为碳纤维的类石墨结构使其表面呈化学惰性、界面能低、界面浸润性能和高温耐氧化性能差，缺乏较高反应活性的化学基团难以使用传统的染料进行着色。目前存在很多彩色碳纤维的制备方法，随着人们审美需求的日益变化，单一的颜色已经不能满足人们的审美要求，颜色的规律性改变即渐变色，带来的新的审美体验成为人们所目前所推崇的目标。中国专利号CN201510127348.1名称为“一种基于环基聚膦腈膜的彩色碳纤维”该方法采用原位聚合的方法的碳纤维表面共价接枝了聚膦腈膜层，通过单层薄膜干涉使碳纤维产生颜色；中国专利号CN201910303347.6名称为“一种基于电聚合技术制备彩色碳纤维材料的方法”该方法采用电聚合的方法”使色粉随着聚合反应的发生附着在碳纤维表面上，达到着色的效果。中国专利公开号201510207446.6，名称为“一种彩色碳纤维的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单层薄膜干涉的具有渐变彩虹色的碳纤维材料，其特征在于，所述渐变彩虹色的碳纤维材料包含两部分，即内层的碳纤维和包裹在碳纤维表面的单层厚度逐渐变化的薄膜；所述碳纤维材料为碳纤维或碳纤维布。2.根据权利要求1所述的基于单层薄膜干涉的具有渐变彩虹色的碳纤维材料，其特征在于，所述单层厚度渐变的薄膜材料选自Al2O3、ZnO、TiO2、SiO2中的一种。3.根据权利要求1所述的基于单层薄膜干涉的具有渐变彩虹色的碳纤维材料，其特征在于，单层薄膜的厚度为120
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400nm，其中单层薄膜的厚度差为30
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300nm。4.权利要求1
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3中任意一项所述的基于单层薄膜干涉的渐变彩虹色碳纤维材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：(1)将碳纤维材料依次用丙酮和乙醇清洗后，再进行干燥，将处理后的碳纤维材料置于等离子清洗机中进行表面活化处理；(2)将经步骤(1)处理后的碳纤维材料置于原子层沉积的真空反应腔中，其中反应气体由进气口到出气口穿过碳纤维材料表面；(3)真空反应腔温度控制为150
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200℃，以纯度为99.999％的高纯氮气作为载气，流量控制在20sccm；采用水作为第一前驱体，将其以蒸汽的形式通过温度为150℃进气口管道脉冲进入真空反应腔，脉冲时间为0.015s；接着用纯度为99.999％的高纯氮气吹扫，吹扫时间为2
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6s；采用金属有机物前驱体作为第二前驱体，将其以蒸汽的形式通过温度为150℃的进气管道通入真空反应腔中，脉冲时间为0.015s；接着再用纯度99.999％的高纯度氮气，吹...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛文斌，孙彦芳，张淑芬，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：