碳纤维表面致密化烧结TiO₂涂层的方法

摘要

本发明公开了一种碳纤维表面致密化烧结TiO₂涂层的方法，其将钛酸酯、醇液、有机酸以及含硼化合物，经水解制得先驱体溶液；再将碳纤维浸渍、烘干和煅烧，即可制得致密化的碳纤维表面TiO₂涂层。本方法以钛酸酯为钛源、醇液为溶剂、有机酸为螯合剂和pH值调节剂，并加入有含硼化合物；在煅烧过程中B³⁺能阻止煅烧过程中晶粒生长，颗粒间距减小，涂层内部空隙总体积减小，达到致密化涂层的作用；还可愈合涂层中的微孔、消除由于涂层与碳纤维间热膨胀系数差异引起的微裂纹，提高涂层碳纤维抗氧化性能。本方法制备的二氧化钛涂层碳纤维保持了碳纤维所具备的柔韧性和可编织性，同时提高了碳纤维的高温抗氧化性能，并避免了碳纤维与复合材料基体间的界面反应。

主权项

一种碳纤维表面致密化烧结TiO₂涂层的方法，其特征在于：其将钛酸酯、醇液、有机酸以及含硼化合物，经水解制得先驱体溶液；再将碳纤维浸渍、烘干和煅烧，即可制得致密化的碳纤维表面TiO₂涂层；其具体工艺步骤为：（1）将钛酸酯、含硼化合物用醇液溶解，得到钛源溶液；（2）取水、醇液和有机酸混合成水解溶剂，然后在搅拌状态下滴入钛源溶液中，得到先驱体溶液；（3）将预氧化处理后的碳纤维在先驱体溶液中进行浸渍处理，然后除去碳纤维表面过量的先驱体溶液，再取出后烘干；重复上述浸渍、除去过量溶液和烘干过程；（4）在惰性气氛下烧结上述浸渍先驱体溶液后的碳纤维，即可制得致密化的碳纤维表面TiO₂涂层。