一种彩色碳纤维的制备方法

摘要

本发明涉及一种彩色碳纤维的制备方法，属于无机非金属材料和表面处理技术领域。所述方法包括如下步骤：首先利用有机溶剂经超声波清洗除去碳纤维表面的胶层及其其它附作物；接着利用原子层沉积方法在碳纤维表面沉积一层纳米TiO₂薄膜，从而使碳纤维显色。本发明制备工艺简单，沉积过程易于控制。沉积纳米TiO₂薄膜的碳纤维不仅表面具有丰富的色泽，色泽维持持久性好，而且碳纤维的抗氧化以及环境侵蚀能力极大提高；该制备方法成本低廉，对生态环境无污染，具有广阔的应用前景。

主权项

一种彩色碳纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法按以下步骤进行：a.将碳纤维浸入有机溶剂中，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，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；b.将经步骤a处理后的碳纤维放入温度为120‑200℃的原子层沉积设备的反应腔体内，用高纯氮气吹扫3‑10min,然后采用纯度大于97％的四异丙醇钛为第一前驱体，将四异丙醇钛加热至60‑100℃形成四异丙醇钛蒸气，并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体，脉冲时间为0.05‑0.2s,暴露时间为8‑15s,再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为15‑30s；去离子水为第二前驱体，以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.01‑0.1s,暴露时间为8‑15s,再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为15‑30s,完成一次沉积循环,即在碳纤维表面沉积了一层TiO₂薄膜；c.根据薄膜干涉生色原理，按步骤b所述方法重复此沉积循环10‑40000次，即在碳纤维表面形成彩色薄膜层，彩色薄膜层厚度为1‑4000nm。