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专利号: 2018101598947
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-28
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种新型碳基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:以多孔金属材料为模板,采用CVD工艺热解含碳前驱体生长G,工艺条件为:含碳前驱体通入量0.1~500ml/min,反应温度900~1100℃,氩气流量10~1000ml/min,氢气流量10~1000ml/min,反应时间0.1~5h,降温速率5~20℃/min;

步骤2:将步骤1得到的G/金属模板材料浸入催化剂前驱体水溶液中搭载催化剂,催化剂前驱体浓度为0.01~0.05g/ml,浸泡3~12h,后放入管式炉中,在氢气气氛下加热至生长温度,采用CVD工艺生长CNT,生长工艺条件为:含碳前驱体通入量0.1~1000ml/min,生长温度600~1000℃,生长时间0.1~3h,氩气流量100~1000ml/min,氢气流量0~1000ml/min,将得到的CNT/G/金属模板材料浸入酸溶液中,刻蚀掉金属模板得到CNT/G预制体;

步骤3:采用CVI工艺对步骤2得到的预制体进行沉积PyC,工艺条件为:沉积温度1050~

1150℃,甲烷20~50L/h,氮气100~300L/h,沉积时间30~200h;

步骤4:将步骤3得到的材料放入石墨化炉中高温热处理,工艺条件为:温度1500~2500℃,时间1~12h,最终形成以CNT、G和不同织构PyC构造成的CNT/G/PyC块体复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种新型碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述的CNT/G/PyC块体复合材料中的G的质量分数为1~15%,CNT的质量分数为0.1~10%,余量为PyC。

3.根据权利要求1所述的一种新型碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤

1中多孔金属模板材料为Ni、NiFe的一种。

4.根据权利要求1所述的一种新型碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤

1和步骤2中的含碳前驱体为碳氢化合物、碳氢氧化合物的一种或几种的混合。

5.根据权利要求1所述的一种新型碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤

2中催化剂前驱体为Fe、Ni、Co或Cu的化合物的一种或几种的混合。

6.根据权利要求1所述的一种新型碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤

2中的CNT是单壁CNT、双壁CNT或多壁CNT的一种或几种的混合。

7.根据权利要求1所述的一种新型碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤

2中刻蚀模板所用的酸为盐酸、硫酸或硝酸的一种或几种的混合。

8.根据权利要求1所述的一种新型碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤

3中PyC是低织构PyC、中织构PyC或高织构PyC的一种或几种的混合。