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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108642871A(43)申请公布日2018.10.12(21)申请号201810362753.5(22)申请日2018.04.20(71)申请人西安超码科技有限公司地址710065陕西省西安市高新区团结南路32号航天科技产业园2号楼306室(72)发明人杨万利代丽娜张瀚晨姚西明樊振宁(74)专利代理机构西安创知专利事务所61213代理人谭文琰(51)Int.Cl.D06M11/80(2006.01)D06M101/40(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法(57)摘要本发明公开了一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法,该方法为:首先对炭纤维材料进行表面预处理,再以由熔融的硼酸和尿素混合形成的混合液作为液态前驱体,硼酸和尿素分别为六方氮化硼的硼源和氮源,将表面预处理后的炭纤维材料浸渍于液态前驱体中,并过冷结晶,最后在氮气气氛炉中热处理得到表面具有六方氮化硼涂层的炭纤维。本发明在炭纤维材料表面制备的六方氮化硼涂层,不影响炭纤维材料的强度和韧性,该方法具有工艺简单、成本低、涂层致密、结合牢靠等优势,并且对炭纤维丝束、炭布以及纤维预制体等均为适用,在工程实际中具有显著的应用潜质。CN108642871ACN108642871A权利要求书1/1页1.一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、炭纤维材料表面预处理:将炭纤维材料置于丙酮中去除炭纤维材料表面的环氧有机物,然后超声处理后采用蒸馏水清洗多次,再置于真空干燥箱中干燥,最后置于马弗炉中对炭纤维材料进行表面活化处理;步骤二、前驱体制备:采用硼酸作为六方氮化硼涂层的硼源、尿素作为涂层的氮源,将硼酸和尿素混合均匀后置于温度为150℃~180℃的真空干燥箱内加热熔化,并搅拌10min~30min,得到均匀的液态前驱体;所述硼酸和尿素的质量比为1:(2~4);步骤三、浸渍处理:将步骤一中经表面活化处理后的炭纤维材料浸入步骤二中得到的液态前驱体中,在温度为150℃~180℃的真空条件下浸渍10min~30min,沥干后迅速将炭纤维材料取出并置于冷藏箱内过冷处理10min~30min,前驱体结晶在炭纤维材料表面,得到表面附着有晶态前驱体的炭纤维材料;步骤四、热处理过程:将步骤三中表面附着有晶态前驱体的炭纤维材料置于烧结炉中,在氮气压力为0.2MPa~0.4MPa的氮气气氛保护下、温度为500℃~600℃的条件下保温3h~6h,在炭纤维材料表面得到非晶氮化硼涂层,然后在常压氮气气氛保护下、温度为1000℃~1200℃的条件下热处理1h~4h,得到表面具有六方氮化硼涂层的炭纤维材料。2.根据权利要求1所述的一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法,其特征在于,所述炭纤维材料为炭纤维丝束、炭布或者炭纤维预制体。3.根据权利要求1所述的一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法,其特征在于,步骤一中所述炭纤维材料的置于丙酮中的时间为24h~48h,超声处理的时间为20min~40min,清洗的次数为3~5次。4.根据权利要求1所述的一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法,其特征在于,步骤一中所述干燥的温度为60℃~80℃,干燥的时间为8h~14h。5.根据权利要求1所述的一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法,其特征在于,步骤一中所述表面活化处理的温度为300℃~370℃,时间为20min~30min。6.根据权利要求1所述的一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法,其特征在于,步骤三中所述冷藏箱内的温度为-10℃~0℃。7.根据权利要求1所述的一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法,其特征在于,步骤四中得到的表面具有六方氮化硼涂层的炭纤维材料依次重复步骤三和步骤四中的操作过程,以增加炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的厚度。8.根据权利要求7所述的一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法,其特征在于,重复步骤三和步骤四中的操作过程的次数为1次~3次。2CN108642871A说明书1/7页一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法技术领域[0001]本发明属于炭纤维表面涂层制备技术领域,具体涉及一种炭纤维材料表面六方氮化硼涂层的制备方法。背景技术[0002]炭纤维是一种具有轻质、高强、高模、耐腐蚀、低膨胀、抗疲劳、自润滑以及良好生物相容性等综合优异性能的可纺性纤维材料,是现代先进复合材料最重要的增强体之一,作为战略性基础材料和典型的军民两用材料,在航空航天、建筑材料、交通设施、体育及医疗器械等领域具有广泛的应用价值。近年来,随着国内炭纤维制备技术的成熟和完善,以炭纤维为增强体的陶瓷基复合材料(Carbo