[发明专利]一种在碳纤维表面喷涂氧化铝-碳化硅晶须抗氧化涂层的方法

摘要

本发明公开了一种在碳纤维表面喷涂氧化铝‑碳化硅晶须抗氧化涂层的方法，包括预处理CF和Al2O3‑SiCw溶胶的制备，CF表面Al2O3‑SiCw溶胶的喷涂，以及CF表面Al2O3‑SiCw涂层的热处理三个步骤，通过溶胶喷涂法在CF表面制备Al2O3‑SiCw(氧化铝‑碳化硅晶须)抗氧化涂层，提高了CF在有氧氛围下的抗氧化性能，为制备具有良好力学性能的CF/HA复合材料奠定了一定的研究基础。

主权项

1.一种在碳纤维表面喷涂氧化铝‑碳化硅晶须抗氧化涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：预处理CF和Al₂O₃‑SiC_w溶胶的制备，预处理CF，首先对CF进行清洗以去除CF表面的胶体及杂质；然后以石墨电极为阴极，将清洗CF和片状石墨电极置于电解液中，对CF进行超声阳极氧化处理；最后取出CF用去离子水洗净并干燥得到表面预处理后的CF；Al₂O₃‑SiC_w溶胶的制备，利用溶胶‑凝胶法配置Al₂O₃‑SiC_w溶胶，按0.4mol/L～0.8mol/L的浓度计算并称量Al(OC₃H₇)₃备用，按质量比m（Al(OC₃H₇)₃：SiC_w）=（39~40）：1的配比计算、称量SiC_w并将SiC_w置于去离子水中，然后对SiC_w溶液进行超声分散使SiC_w均匀分散在去离子水中，超声分散后的物质记为A，将称量的异丙醇铝加入A中，得到Al₂O₃‑SiC_w混合溶液，并搅拌均匀；然后加入硝酸做催化剂，然后进行恒温水浴，即获得Al₂O₃‑SiC_w溶胶；步骤2：CF表面Al₂O₃‑SiC_w溶胶的喷涂，将步骤1表面预处理后的CF固定在支架上作为Al₂O₃‑SiC_w溶胶的喷涂对象，单根CF之间保持固定间距1mm～4mm；将步骤1中制备的Al₂O₃‑SiC_w溶胶盛装于喷壶中，使喷壶喷嘴与CF形成的平面之间保持恒定距离该距离为20mm～50mm，然后以固定的时间间隔对CF进行1次或多次喷涂，待CF表面被均匀包覆Al₂O₃‑SiC_w溶胶后对其进行干燥，干燥后的物质记为B；步骤3：CF表面Al₂O₃‑SiC_w涂层的热处理，将B置于具有气体保护的管式炉中，在1000℃‑1100℃条件下热处理20min～60min，得到一次喷涂碳纤维‑(Al₂O₃‑SiC_w)涂层或多次喷涂碳纤维‑(Al₂O₃‑SiC_w)涂层。