表面为二氧化钛涂层的制备方法
专利汇可以提供表面为二氧化钛涂层的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且表面为二 氧 化 钛 涂层的制备方法，属于材料技术领域。本 发明 采用醇类作 溶剂 ，钦酸丁酷在酸性条件下发生 水 解 反应，形成二氧化钦先驱体溶液；使用得到的二氧化钦先驱体溶液浸渗经预处理的 碳 纤维 ，然后缓慢升温使溶剂挥发，后经 烧结 ，在 碳纤维 单丝表面形成二氧化钦涂层，制备获得的涂层厚度小于1μm，涂层平整、不易脱落。本发明碳纤维一方面保持了原碳纤维的柔顺性和可编织性，同时提高了纤维的抗热氧化性，并提高了其在 复合材料 制备中与基体的浸润性。，下面是表面为二氧化钛涂层的制备方法专利的具体信息内容。
1.表面为二氧化钛涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，采用醇类作溶剂，钦酸丁醋在酸性条件下发生水解反应，形成二氧化钦先驱体溶液；第二步，使用得到的二氧化钦先驱体溶液浸渗经预处理的碳纤维，分离碳纤维和二氧化钦先驱体，并去除碳纤维表面过量的二氧化钦先驱体；第三步，然后升温使溶剂挥发，后经烧结，发生缩聚反应，使碳纤维单丝表面形成二氧化钦涂层；所述的钦酸丁酷，其用量小于二氧化钦先驱体溶液总质量的20% ；所述的酸性条件是通过添加醋酸使二氧化钦先驱体溶液PH值为1～3；浸渗时间为5分钟～ 60分钟，浸渗过程中采用超声震荡方法促进浸渗；所述的分离碳纤维和二氧化钦先驱体，其分离速度在0.5mm/S～20mm/S；所述的去除碳纤维表面过量的二氧化钦先驱体，其方法包括滤纸吸干、甩干、机械挤压中的一种；所述的碳纤维预处理，包括有机溶剂除胶和表面氧化刻蚀；所述的升温，是指升温至100℃～150 ℃，升温过程在氨气保护下进行；所述的烧结，其温度为450℃～500℃；所述二氧化钦先驱体溶液浸渗的碳纤维在溶剂挥发后，在碳纤维冷却至室温后再次使用二氧化钦先驱体溶液浸渗，然后再缓慢升温使溶剂挥发，该过程最多重复3次；所述的碳纤维，其直径为6pm～8pm，制备获得的二氧化钦涂层厚度小于1μm。
表面为二氧化钛涂层的制备方法
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发明内容
第三步，然后升温使溶剂挥发，后经烧结，发生缩聚反应，使碳纤维单丝表面形成二氧化钛涂层。所述的醇类，是指甲醇、乙醇、正丁醇中的一种。所述的钛酸丁醋，其用量小于二氧化钛先驱体溶液总质量的 20 ％。所述的酸性条件是通过添加醋酸使二氧化钛先驱体溶液 pH 值为 1 -3 。所述的浸渗，其时间为 5 - 30 分钟，浸渗过程中可采用超声震荡方法促进浸渗，减少碳纤维间的涂层短接现象。所述的预处理的碳纤维，其预处理包括有机溶剂除胶和表面氧化刻蚀。通过预处理，改变碳纤维表面的官能团，提高碳纤维的表面活性，使涂层与碳纤维结合紧密。所述的分离碳纤维和二氧化钛先驱体，分离速度为 0 . 5 -20mm/ S 。通过改变分离速度，可以一定程度控制膜层厚度。所述的去除碳纤维表面过量的二氧化钛先驱体，其方法为滤纸吸干、甩干、机械挤压中的一种。通过去除过量纤维表面过量二氧化钛先驱体，使所制得的纤维表面膜层完整、不易开裂。所述的升温，是指升温至 100 ℃ -150 ℃ ，升温过程在氢气保护下进行。所述的烧结，其温度为 450 ℃ - 500 ℃ 。本发明中，经过二氧化钛先驱体溶液浸渗的碳纤维在溶剂挥发后，可在碳纤维冷却至室温后再次使用二氧化钛先驱体溶液浸渗，然后再缓慢升温使溶剂挥发，该过程可最多重复 3 次，一定程度控制膜层厚度。本发明采用的碳纤维直径为 6 μm -8 μm ，制备获得的二氧化钛涂层厚度小于 1 μm ，涂层平整、不易脱落。本发明获得的具有二氧化钛涂层的碳纤维，其热氧化温度比无涂层的碳纤维提高了 100 ℃ 以上，保持了无涂层碳纤维所具有的柔顺性和可编织性，同时解决碳纤维与某些复合材料基体间的界面浸润性和相容性问题。本发明的在碳纤维表面涂覆二氧化钛的方法，简便易行，可进行大规模的工业生产。采用该方法生产的具有二氧化钛涂层的碳纤维，其涂层厚度小于 1 μm ，涂层平整光滑。使用该碳纤维或其编织物可与不同基体复合获得复合材料。
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