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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日：2022-05-10
公开（公告）日：2024-06-25
公开（公告）号：CN114753025B
主分类号：D01F9/10
分类号：D01F9/10
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.06.25#授权;2022.08.02#实质审查的生效;2022.07.15#公开
摘要：本发明公开一种高强高韧硅氧碳纤维及其制备方法、应用，该制备方法以二甲苯和协同溶剂为混合溶剂，得到的纺丝分散液更稳定；并在先驱体中引入金属有机盐小分子。再通过高速转筒牵伸作用，使得金属有机盐小分子在纤维固化前形成一定取向，然后再经过预氧化、高温热处理定型，高温热处理过程中原位形成沿纤维轴向取向的氧化物纳米团簇，可显著提高纤维力学性能。本发明制备的纤维表面光滑，结构致密，沿纤维轴向取向的氧化物纳米团簇极大的提高了硅氧碳纤维的力学性能。该硅氧碳超细纤维兼具高强度和高韧性，可应用于高温传感、柔性电子、隔热材料和功能复合材料等领域。
主权项：1.一种高强高韧硅氧碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将聚碳硅烷、金属有机盐溶液、二甲苯、协同溶剂和表面活性剂按质量比为1:0.05~0.5:0.5~2:0.25~1:0.05~0.5进行混合，得到纺丝分散液；所述协同溶剂为二甲基甲酰胺或者丙酮；所述金属有机盐溶液为锆酸四丁酯溶液或钛酸四丁酯溶液；S2：以所述纺丝分散液为纺丝液，以高速转筒为接收器，转筒转速为200~1300转分钟，进行静电纺丝，得到原纤维；S3：将所述原纤维置于氧化性气氛中，按照1~5℃min升温至200~230℃，并在200~230℃下保温1~3h，冷却至室温，得到预氧化纤维；S4：在惰性气氛下，按照5~10℃min升温至1000~1200℃，并在1000~1200℃下保温1~3h，得到高强高韧硅氧碳纤维；所述硅氧碳纤维以硅氧碳为基体，表层为非晶态硅氧碳，内部为氧化物纳米团簇，包括氧化锆纳米团簇或者氧化钛纳米团簇，所述氧化物纳米团簇沿所述硅氧碳纤维轴向呈线性规整排列，氧化锆或者氧化钛原位嵌入硅氧碳基体中。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 一种高强高韧硅氧碳纤维及其制备方法、应用
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