一种高纯度纳米碳化硅纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种高纯度纳米碳化硅纤维的制备方法。(1)对碳纳米管进行亲水表面处理；(2)使亲水改性碳纳米管参与溶胶-凝胶过程，制成均匀的碳纳米管和SiO2凝胶混合物；(3)将该混合物加热至500-700℃保温1-3小时，再升温至1350-1650℃保温1-4小时，得到高纯度的碳化硅纳米纤维。本发明制备的碳化硅纳米纤维纯度高、工艺简单、成本低，反应过程中无需引入任何催化剂，易于实现批量生产。

主权项

一种碳化硅纤维的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1)将3‑5g碳纳米管加到50ml的烧杯中，加入30‑40ml蒸馏水超声震荡5‑15分钟后，再加入0.8‑1.6g十二烷基苯磺酸钠，继续超声震荡4‑6小时；加蒸馏水稀释到500‑600ml，以10000‑12000r/min的转速进行离心分离，移去上清液；将沉淀用烘箱在75‑95℃烘干4‑8小时后取出，研磨成粉，得到亲水碳纳米管；(2)将50‑55ml体积百分比为25‑28％的氨水和100ml蒸馏水混合，再加入160‑175ml无水乙醇，常温下磁力搅拌3‑10分钟后，加入2.8‑3.2g步骤(1)制得的亲水碳纳米管，再搅拌2‑5分钟，得到碳纳米管的均匀分散液；(3)向步骤(2)所得碳纳米管分散液中逐滴加入18‑22ml的正硅酸乙酯，开始溶胶‑凝胶反应，持续搅拌40‑48小时，温度控制在15‑30℃之间，获得含有碳纳米管和二氧化硅凝胶的悬浮液；产物在75‑85℃烘干20‑30小时后取出，研磨成粉；(4)取步骤(3)制备的粉末1‑3g，放入氧化铝坩埚内，氩气保护下升温至500‑700℃保温1‑3小时，再升温至1350‑1650℃，保温1‑4小时后冷却至常温；氧化铝坩埚内部产物即为碳化硅纤维。