一种碳纤维表面氧化铝涂层的制备方法

摘要

本发明提供了一种碳纤维表面氧化铝涂层的制备方法，首先采用勃姆石溶胶对经过表面除胶、粗化的碳纤维进行涂覆，在其表面形成一层勃姆石溶胶薄膜，然后进行热处理，从而获得氧化铝涂层涂覆的碳纤维。本发明适用于碳纤维和石墨纤维，其形态可以是长纤维、短碳纤维和碳纤维粉，且能制备各种晶型如γ-Al2O3和α-Al2O3的氧化铝涂层。该方法对设备要求低，操作简单，省时省能且高效，所得的氧化铝涂层涂覆完整均匀且厚度可调。

主权项

一种碳纤维表面氧化铝涂层的制备方法，其特征在于，包括以下实施步骤：1）制备勃姆石溶胶：将硝酸铝溶液和氨水溶液混合进行反应，持续搅拌1‑2小时，获得有乳白色溶液，然后过滤，用去离子水清洗数次，于50‑100℃干燥后得到乳白色沉淀，往乳白色沉淀中加入去离子水或者加入去离子水和聚乙烯醇，然后加入硝酸，最后放入75‑95℃的水浴中保持搅拌1‑2小时，即得到澄清透明且稳定的勃姆石溶胶；2）碳纤维除胶和粗化处理：将碳纤维置于管式炉中于300‑420℃保温10‑40分钟，既能达到除胶目的，也能在碳纤维表面引入活性官能团，即粗化碳纤维；3）溶胶和干燥处理：将除胶和粗化处理后的碳纤维浸没在1）得到的勃姆石溶胶中，超声20‑60分钟，滤掉勃姆石溶胶，然后于50‑100℃干燥8‑24小时，获得涂覆有勃姆石凝胶的碳纤维；4）涂层热处理：将上述3）得到的碳纤维置于管式炉中在氩气的保护下加热到580‑1000℃，保温1‑4小时，获得涂覆有氧化铝涂层的碳纤维。