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申请/专利权人：河南省科学院碳基复合材料研究院
申请日：2024-03-20
公开（公告）日：2024-06-28
公开（公告）号：CN118255601A
主分类号：C04B35/80
分类号：C04B35/80;C04B35/52;C04B35/56;C04B35/622
优先权：
专利状态码：在审-公开
法律状态：2024.06.28#公开
摘要：本发明公开了一种HfC纳米线@纳米碳层异质结构的制备方法，属于纳米材料制备技术，包括碳纤维预制体的预处理、催化剂的加载、配制有机前驱体溶液、浸渍处理、原位合成HfC纳米线@纳米碳层异质结构；本发明通过利用前驱体溶液的流动性能够将HfC纳米线@纳米碳层异质结构引入碳基复合材料内部，异质结构一体化的制备能够提高HfC纳米线与碳基体之间界面结合强度，缓解高温环境下由于HfC纳米线与碳基体的热膨胀不匹配，改善基体内的应力集中和界面开裂现象；本发明方法充分利用聚合物转化陶瓷过程中产生的小分子气体，提高了前驱体的利用率，节约成本和资源，可广泛应用于聚合物转化陶瓷和陶瓷碳基复合材料领域，并且具有大规模工业生产的潜力。
主权项：1.一种HfC纳米线@纳米碳层异质结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：碳纤维预制体的预处理：将碳纤维预制体分别用去离子水、无水乙醇进行超声清洗；步骤S2：催化剂的加载：采用NiNO32·6H2O为催化剂前驱体，将NiNO32·6H2O溶解于去离子水中配置成0.1～2molL的溶液，用玻璃棒搅拌至充分溶解后，超声处理1～3h；将催化剂水溶液置于水浴锅并加热至50～100℃，并将步骤S1所得的碳纤维预制体放置于NiNO32·6H2O的水溶液中浸泡2～5h，得到含有催化剂颗粒的碳纤维预制体；步骤S3：配制有机前驱体溶液：取适量HfC有机前驱体溶于有机溶剂中，配制质量比1:20～1:1的溶液，在室温下超声处理使前驱体充分溶解，得到有机前驱体溶液；步骤S4：浸渍处理：将步骤S2得到的碳纤维预制体放入步骤S3得到的溶液中浸渍1～5h，取出后放在烘箱中固化，得到含有前驱体的碳纤维预制体；步骤S5：原位合成HfC纳米线@纳米碳层异质结构：将步骤S4中得到的碳纤维预制体放入管式炉温区范围内，以Ar气为保护气体进行异质结构合成；保温完成后关闭加热电源自然降温，取出试样即得到原位生长HfC纳米线@纳米碳层异质结构的碳纤维预制体。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 河南省科学院碳基复合材料研究院 一种HfC纳米线@纳米碳层异质结构的制备方法
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