| 主权项 |
聚丙烯腈基碳纳米纤维‑碳纤维多尺度增强体的制备方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，配置聚丙烯腈‑N,N二甲基甲酰胺溶液：所述聚丙烯腈‑N,N二甲基甲酰胺溶液以聚丙烯腈作为溶质，以N,N二甲基甲酰胺作为溶剂，将称取的聚丙烯腈加入到所述N,N二甲基甲酰胺中并搅拌均匀，使聚丙烯腈溶解于N,N二甲基甲酰胺中；将配置好的溶液在大气环境中静置12h，得到聚丙烯腈‑N,N二甲基甲酰胺溶液，待用；步骤2，纺制聚丙烯腈纳米纤维：利用电纺丝设备，在单层正交编织碳纤维布上纺制聚丙烯腈纳米纤维；具体是：a.将10ml得到的聚丙烯腈‑N,N二甲基甲酰胺溶液抽入针筒中；b.将一层碳纤维布平铺于铝板上；将所述碳纤维布与电纺丝设备的喷丝管之间的距离调节为100～300mm；在所述喷丝管和铝板之间施加10～15kV的电压并保持，使碳纤维布与铝板接触，且碳纤维布为导电体，进而在碳纤维布和喷丝管之间也产生了10～15kV的电压；c.将针筒中的聚丙烯腈‑N,N二甲基甲酰胺溶液喷射出；当聚丙烯腈‑N,N二甲基甲酰胺溶液从针筒中喷射出后，形成聚丙烯腈纳米纤维，并且该聚丙烯腈纳米纤维均匀分散并附着在碳纤维布表面；所述聚丙烯腈‑N,N二甲基甲酰胺溶液的喷出速率为0.25～0.4ml/h；所述聚丙烯腈‑N,N二甲基甲酰胺溶液从针筒中喷出至所形成的聚丙烯腈纳米纤维均匀分散并附着在碳纤维布表面的过程即为静电纺丝的过程；d.纺丝结束后，将附着有聚丙烯腈纳米纤维的碳纤维布从铝板上取下，得到了第一层的聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维布；e.重复步骤2所述纺制聚丙烯腈纳米纤维的过程，逐层制备其他各层聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维布；步骤3，热处理：所述的热处理是对得到的各层聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维布进行热处理；具体是：将得到的各层聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维布平铺在马弗炉中；马弗炉以5～10℃/min的速率从室温升至260～350℃并保温1.5～3h，对炉内的聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维布进行热处理；得到经过热处理的聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维布；步骤4，叠层：将热处理后的各层聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维布按碳纤维的取向交错叠层，各层聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维布按照0°/0～90°叠层；将各层聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维布缝合；得到聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维多尺度增强体的前驱体；步骤5，高温碳化处理：将得到的聚丙烯腈纳米纤维‑碳纤维多尺度增强体的前驱体放置于氮气气氛的高温碳化炉中；该高温碳化炉升温至850～1000℃并保温1～5h，保温结束后自然降温；得到聚丙烯腈基碳纳米纤维‑碳纤维多尺度增强体。 |
