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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：一种碳碳复合材料中可控CNTs@PyC界面层的制备方法，在碳纤维表面搭载不同分布形貌的ZIF‑67；通过化学气相沉积使ZIF‑67原位催生CNTs，实现CNTs以不同的生长形貌在碳纤维表面分布；在碳纤维表面沉积PyC，得到不同形状的CNTs@PyC界面层形状，通过控制ZIF‑67在碳纤维表面生长形貌的不同，衍生形成的CNTs存在不同的分布状态，以实现界面层形状的可控可调，以满足不同条件下的应用需求：圆环形状减少CNTs@PyC界面层的应力集中，避免复合材料出现大量裂纹。波浪形利于碳碳复合材料应用于受拉条件下的服役环境延长了裂纹沿界面层扩展的路径，有效缓解纤维周围PyC环状开裂现象，并且更易于实现界面层与碳基体之间的互锁效应，有效阻止界面脱粘现象的产生，大幅改善碳碳复合材料的力学性能。

主权项：1.一种碳碳复合材料中可控CNTs@PyC界面层的制备方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，碳纤维布的预处理：裁取多片碳纤维布并超声清洗烘干后备用；步骤2，配制混合溶液：所述混合溶液由硝酸钴溶液和2-甲基咪唑溶液混合配制而成；配制该混合溶液时，将体积比为1:1的硝酸钴溶液与2-甲基咪唑溶液混合，并磁力搅拌60s，得到均匀混合的混合溶液；所述硝酸钴溶液浓度与2-甲基咪唑溶液浓度的比值为1:4；步骤3，碳纤维布表面搭载ZIF-67：通过合成ZIF-67，得到表面搭载有ZIF-67的碳纤维布；步骤4，化学气相沉积法合成CNTs：Ⅰ化学气相沉积的准备：称取三聚氰胺粉末并平铺于石墨坩埚下方，将步骤3中得到的表面搭载有ZIF-67的碳纤维布放置于三聚氰胺粉末上方；密封石墨坩埚后，将石墨坩埚放置于管式热处理炉的石英管内，准备进行化学气相沉积工艺；所述三聚氰胺粉末的用量根据石墨坩埚中碳纤维布的总质量确定；三聚氰胺质量:碳纤维布总质量＝1:3；所述比例为质量比；Ⅱ化学气相沉积法合成CNTs：设置管式热处理炉升温至800℃，升温速率为5℃min，保温2h；保温结束后，碳纤维布随炉冷却至室温，得到碳纤维表面分布有CNTs的碳纤维布；步骤5，制备碳布叠层2D碳碳复合材料：Ⅰ制作碳布叠层2D碳纤维预制体：取多片步骤4中得到的碳纤维表面分布有CNTs的碳纤维布；沿碳纤维布平面法线方向堆叠并缝制；得到碳布叠层2D碳纤维预制体；Ⅱ制备碳碳复合材料：通过化学气相渗透工艺对碳布叠层2D碳纤维预制体进行沉碳处理，待预制体致密化后得到具有CNTs@PyC界面层的2D碳碳复合材料。

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百度查询： 西北工业大学 一种碳/碳复合材料中可控CNTs@PyC界面层的制备方法