一种具有均匀碳化硅晶须的炭材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有均匀碳化硅晶须的炭材料及其制备方法，是一种工艺简单、无需催化剂参与和低成本的碳纤维预制体内部均匀生长碳化硅纳米晶须制备方法，通过在纤维预制体或多孔材料预制体内部和表面形成成核位点，并采用固相硅源和碳源，无催化剂参与，在1200

【技术实现步骤摘要】
一种具有均匀碳化硅晶须的炭材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于碳化硅纳米晶须制备
，具体涉及一种具有均匀碳化硅晶须的炭材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]一维碳化硅纳米线具有高强、高模量、高导热(390W/(m
·
K))的特性，而且具有较大长径比、优异的高温热稳定性和较好的可设计性，与炭纤维、炭纸、多孔碳、鳞片石墨等结合，可用于储能、热管理、吸波和过滤等众多领域。目前，在炭材料表面制备SiC纳米线的方法较多，包括化学气相沉积、碳热还原、前驱体浸渍裂解法、溶胶凝胶法、热蒸发法等。将碳化硅纳米线均匀引入多孔炭材料中方法主要有溶胶
‑
凝胶法、前驱热裂解(PIP)和化学气相沉积。
[0003]溶胶
‑
凝胶法和前驱热裂解在碳纤维预制体中SiC纳米线的生长主要通过真空浸渍将聚碳硅烷液相前驱体或SiO2凝胶引入基体中，通过高温裂解或碳热还原在基体内部生长SiC纳米线，该过程通常需要依赖金属催化剂辅助成核，而金属催化剂的引入对复合材料高温性能具有极大的损害。化学气相沉积工艺虽然不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有均匀碳化硅晶须的炭材料的制备方法，其特征在于，包括取成核位点粉末，与溶剂混合配制为浓度为0.01
‑
0.5g/ml混合溶液；将纤维预制体或多孔材料预制体浸没于混合溶液中，并在真空条件下放置，取出晾干；将晾干后的浸渍预制体依次经过800
‑
1500℃热处理0.5h
‑
1h、1500
‑
2200℃热处理0.5h
‑
1h，在纤维预制体或多孔材料预制体内部和表面形成成核位点；按硅粉∶二氧化硅粉的摩尔比为1：(0.25
‑
4)混合均匀，得到硅源；按碳源∶硅源的摩尔比为(0.1
‑
1)：1称取硅源和碳源，将硅源铺在坩埚底部，将碳源铺在硅源表面，将纤维预制体或多孔材料预制体悬空放置在坩埚中部，然后将坩埚转移至高温炭化炉中；维持惰性气氛，在真空条件下，升温至1200
‑
1500℃，保温0.5
‑
4h，自然冷却至室温，制得有均匀碳化硅晶须的炭材料。2.根据权利要求1所述的一种具有均匀碳化硅晶须的炭材料的制备方法，其特征在于，所述纤维预制体包括炭纤维编织体或炭纤维针刺毡；所述多孔材料预制体包括泡沫炭、膨胀石墨或三维石墨烯中的一种。3.根据权利要求1所述的一种具有均匀碳化硅晶须的炭材料的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱辉，刘博，李轩科，李保六，郭建光，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：