一种镍基吸波碳纤维的制备方法

摘要

本发明涉及一种镍基吸波碳纤维的制备方法，属于碳纤维复合材料技术。本发明采用原子层沉积技术将镍基功能纳米粒子通过化学键键合在碳纤维表面，使碳纤维表面形成一层均匀致密的镍基功能纳米薄膜，碳纤维在兼具吸波特性的同时，又实现了碳纤维的结构生色，赋予了碳纤维艳丽的色彩。本发明的镍基功能纳米薄膜的制备方法，不仅工艺设备简单，成本低廉，而且对生态环境无污染，具有较大的应用前景。

主权项

一种镍基吸波碳纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法按以下步骤进行：步骤A碳纤维的清洁将碳纤维置于有机溶剂中，浴比为1:50‑100，然后将盛有碳纤维和有机溶剂的容器置于超声波清洗仪中超声清洗1‑4h，以除去碳纤维表面的胶层及其附着物，再将清洗后的碳纤维用压缩氮气吹干；步骤B碳纤维的活化将经步骤A得到的清洁后的碳纤维采用低温电晕辐照处理5‑10min，得到活化的碳纤维，其中，低温电晕辐照的温度为10‑45℃，低温电晕辐照的电压为6‑15KV，低温电晕辐照的距离为0.5‑3cm；步骤C活化碳纤维表面沉积镍基功能薄膜①将活化后的碳纤维放入温度为125‑175℃的原子层沉积设备的反应腔体内，用纯度为99.999％的氮气吹扫25‑30min，其中，氮气流速为50‑100sccm；②将纯度大于99.5％的O₃以脉冲形式泵入反应腔体内，脉冲时间为0.1‑1s，暴露时间为2‑10s，再用纯度为99.999％的氮气吹扫，吹扫时间为20‑25s，再将质量分数大于98％的二茂镍加热至50‑75℃形成二茂镍蒸气，并以脉冲形式将二茂镍蒸气泵入反应腔体内，脉冲时间为8‑15s，暴露时间为2‑5s，再用纯度为99.999％的氮气吹扫，吹扫时间为20‑35s，完成一次沉积循环，即在碳纤维表面上沉积了一层镍基功能薄膜，重复以上沉积循环10‑5000次后，即在碳纤维表面沉积厚度为1.5‑900nm的镍基功能薄膜。