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【CN109957859A】一种碳化硅纤维及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日

(21)申请号 201910219241.8

(22)申请日 2019.03.21

(71)申请人 武汉工程大学地址 430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷一路206号

(72)发明人 曹宏 安子博 薛俊 袁密 郑雨佳 李梓烨 徐慢 

(74)专利代理机构 北京轻创知识产权代理有限公司 11212代理人 杨立 姜展志

(51)Int.Cl.D01F 9/08(2006.01)

(54)发明名称一种碳化硅纤维及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种碳化硅纤维制备方法,包括如下步骤:1)以一氧化硅为硅源,碳纤维为碳源制备得到一氧化硅和碳纤维的混合分散液;2)对所述混合分散液进行干燥得到前驱体;3)将所述前驱体在真空度为0.03-0.1MPa,温度为1000-1400℃的条件下煅烧,得到粗产物;4)对所述粗产物进行除硅处理,得到碳化硅/碳混合物,对所述碳化硅/碳混合物煅烧除碳得到碳化硅纤维。根据本发明的方法,可在碳纤维上原位生成碳化硅并最终得到碳化硅纤维,且采用不同规格的碳纤维可制备出不同规格的碳化硅纤维,从而可以根据实际需要选择相应尺寸的碳纤维对碳化硅

进行可控合成。

权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 109957859 A2019.07.02

CN 109957859

A1.一种碳化硅纤维制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)以一氧化硅为硅源,碳纤维为碳源制备得到一氧化硅和碳纤维的混合分散液。

2)对所述混合分散液进行干燥得到前驱体;

3)将所述前驱体在真空度为0.03-0.1MPa,温度为1000-1400℃的条件下煅烧,得到粗

产物;

4)对所述粗产物进行除硅处理,得到碳化硅/碳混合物,对所述碳化硅/碳混合物煅烧

除碳得到碳化硅纤维。

2.根据权利要求1所述的碳化硅纤维制备方法,其特征在于,所述前驱体的煅烧温度为

1050-1250℃,升温速率为3-8℃/min,煅烧时间为1-24h。

3.根据权利要求1所述的碳化硅纤维制备方法,其特征在于,所述前驱体的煅烧真空度

为0.03—0.1MPa。

4.根据权利要求1所述的碳化硅纤维制备方法,其特征在于,步骤1)中所述硅源和碳源

按照硅元素与碳元素的摩尔比(0.5-3):1进行投料。

5.根据权利要求1所述的碳化硅纤维制备方法,其特征在于,步骤1)中混合分散液的分

散溶剂为乙醇溶液,所述乙醇溶液浓度为10%~100%(V/V)。

6.根据权利要求5所述的碳化硅纤维制备方法,其特征在于,步骤1)中碳纤维与乙醇溶

液的质量比为1:(9-5)。

7.根据权利要求1所述的碳化硅纤维制备方法,其特征在于,步骤1)的混合分散液中还

包括分散剂,所述分散剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙

烯醇中的一种或几种,所述分散剂的加入量为碳纤维质量的0.1%-0.5%。

8.根据权利要求1-7任一所述的碳化硅纤维制备方法,其特征在于,所述除硅处理为氢

氟酸浸泡处理,所述氢氟酸溶液的质量分数为10%-40%,浸泡时间为2h-24h。

9.根据权利要求1-7任一所述的碳化硅纤维制备方法,其特征在于,步骤4)中的煅烧温

度为500-700℃,煅烧时间为1h-10h。

10.一种碳化硅纤维,其特征在于,由权利要求1-9任一所述的碳化硅纤维制备方法制

备得到。权 利 要 求 书1/1页

2CN 109957859 A

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