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公开(公告)号：CN116947023A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310814674.4
申请日：2023-07-05
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种同步实现MOF阵列的快速碳化和表面快速自生CNTs的方法，包括：按1:1的体积比均匀混合0.001～1mol/L的金属盐溶液和浓度为0.001～1mol/L的有机配体溶液，将预处理后的基底垂直浸入混合溶液在室温下静置反应，反应结束后取出基底洗涤烘干，在基底上沉积得到MOF阵列；对负载有MOF阵列的基底进行激光处理，激光强度为100～500W，光斑直径为2～10mm，激光器到基底距离为20～50cm，扫描速率为2～10mm/s，激光处理结束后冷却至室温，得到碳化的MOF阵列和表面快速自生CNTs。本发明的方法简单、快捷，可同步实现MOF阵列的碳化和CNTs的快速自生。
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公开(公告)号：CN115536413B
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202211230431.8
申请日：2022-10-08
Applicant: 西北工业大学
IPC: C04B35/80 , C04B35/628 , C04B35/565 , C04B35/622
Abstract: 本发明涉及一种多层核壳结构纳米线增韧化学气相沉积SiC涂层及制备方法，采用三步法，首先采用热蒸发法在碳/碳(C/C)复合材料表面制备SiC@SiO2纳米线，然后利用溶胶凝胶法在纳米线表面包覆TiO2，最后在含SiC@SiO2@TiO2纳米线的C/C复合材料表面通过化学气相沉积工艺制备SiC涂层。通过纳米线的增韧作用减少涂层中裂纹数量并减小裂纹尺寸，避免涂层中贯穿性裂纹的生成；利用TiO2和SiO2的互扩散降低SiO2粘度，提高SiC涂层的自愈合效率，最终实现SiC涂层热防护性能的提升。
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公开(公告)号：CN116396091A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310361192.8
申请日：2023-04-07
Applicant: 西北工业大学
IPC: C04B35/83 , C04B35/622
Abstract: 本发明涉及一种高强韧、高导热、耐烧蚀陶瓷梯度改性C/C复合材料及制备方法。通过常压CVD工艺在低密度C/C复合材料中获得碳纤维上原位定向生长的SiC纳米线，构建碳纤维‑SiC纳米线多尺度预制体。并结合陶瓷组元梯度分布的结构设计及后续的致密工艺最终制备了定向SiC纳米线和陶瓷组元梯度分布协同改性C/C复合材料。本发明采用催化剂辅助气‑液‑固(VLS)机制，制备的SiC纳米线在单根碳纤维表面整体定向明显，并在低密度C/C内部实现了大面积、可重复地原位定向生长阵列的效果。相比于随机取向的SiC纳米线，原位定向生长的SiC纳米线与基体之间产生纳米尺度机械互锁，从而可以将负载有效地从基体转移到纳米线上，被认为具有更优异的增韧效果。
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公开(公告)号：CN116120097A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310061814.5
申请日：2023-01-14
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种SiC纳米线@碳纳米相核壳异质结构增韧SiC涂层及制备方法，采用三步法，首先在利用CVD技术在C/C复合材料表面制备SiC纳米线，然后利用低压化学气相沉积(LPCVD)方法以甲烷为碳源获得SiC纳米线@碳纳米相核壳异质结构，最后利用LPCVD技术获得SiC纳米线@碳纳米相核壳异质结构增韧SiC涂层。本技术方法在SiC涂层内部引入SiC纳米线@碳纳米相核壳异质结构，可有效缓解涂层与C/C基体之间由于热膨胀系数而造成的界面应力，对SiC涂层具有显著的增韧效果，并提升涂层的力学性能。本发明所提供的技术方案，制备方法简单，可重复性强，可控性高，为涂层多尺度增韧设计提供了新思路，具有大规模工业生产的潜力。
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公开(公告)号：CN115717326A
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202211380935.8
申请日：2022-11-05
Applicant: 西北工业大学
IPC: D06M11/74 , C04B41/87 , D06M101/40
Abstract: 本发明涉及一种超高温陶瓷@垂直石墨烯核壳结构纳米线及一步高效合成方法，通过低压化学气相沉积方法，一步高效合成超高温陶瓷@垂直石墨烯核壳结构纳米线，实现核壳结构纳米线在基底上的均匀分布，获得在超高温陶瓷纳米线上均匀且垂直生长的石墨烯阵列。与传统分步工艺制备核壳结构纳米线相比，该工艺可实现一步合成，达到简单、高效及可控的目的。本发明所提出的技术方案操作简单，工艺可控，原材料用量少、利用率高，制备效率高，普适性强。所制备的超高温陶瓷@垂直石墨烯核壳结构纳米线在各领域特别是在极端环境中将具有广阔的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115536413A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211230431.8
申请日：2022-10-08
Applicant: 西北工业大学
IPC: C04B35/80 , C04B35/628 , C04B35/565 , C04B35/622
Abstract: 本发明涉及一种多层核壳结构纳米线增韧化学气相沉积SiC涂层及制备方法，采用三步法，首先采用热蒸发法在碳/碳(C/C)复合材料表面制备SiC@SiO2纳米线，然后利用溶胶凝胶法在纳米线表面包覆TiO2，最后在含SiC@SiO2@TiO2纳米线的C/C复合材料表面通过化学气相沉积工艺制备SiC涂层。通过纳米线的增韧作用减少涂层中裂纹数量并减小裂纹尺寸，避免涂层中贯穿性裂纹的生成；利用TiO2和SiO2的互扩散降低SiO2粘度，提高SiC涂层的自愈合效率，最终实现SiC涂层热防护性能的提升。
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公开(公告)号：CN115058885B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210661138.0
申请日：2022-06-13
Applicant: 西北工业大学
IPC: D06M11/77 , D06M101/40
Abstract: 本发明涉及一种碳纤维布表面定向SiC纳米线阵列及制备方法，采用低成本原料并利用催化剂辅助化学气相沉积工艺，实现了在碳纤维布表面原位定向生长SiC纳米线阵列。该SiC纳米线表面光滑，尺寸均一，本发明使用该制备方法获得了大面积定向SiC纳米线阵列。本发明所提供的技术方案，原料成本低、工艺及设备简单可控、普适性强、具有良好的可重复性。由于不同于前人所制备的随机取向的碳化硅纳米线，本发明所制备的SiC纳米线与基体结合力强，有望达到满意的增韧效果。使用所述方法制备的SiC纳米线在整体碳纤维布上分布均匀，在单根碳纤维上整体定向明显；实现了大面积、可重复的原位定向生长SiC纳米线阵列的效果。
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公开(公告)号：CN115819102A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211585394.2
申请日：2022-12-10
Applicant: 西北工业大学
IPC: C04B35/83 , C04B35/84 , C04B35/80 , C04B35/622
Abstract: 本发明涉及一种Cf‑定向SiCNWs@VGNs微纳多尺度强韧化碳基复合材料及制备方法，首先采用CVD法以SiO2、Si、C混合粉体作为原料，以催化剂辅助气‑液‑固生长机理在低密度C/C复合材料表面制备高密度定向SiC纳米线，所得的SiC纳米线尺寸均一，以放射状原位生长在碳纤维表面。然后通过LPCVD法以甲醇为碳源在上述的SiC纳米线表面沉积VGNs，石墨烯在SiC纳米线表面原位均匀生长，大量的石墨烯片垂直地生长在SiC纳米线的表面。本发明所提供的技术方案，制备方法简单，原料成本低、制备工艺简单、可重复性强，产量高，能够制备出形状复杂的复合材料构件，极具大规模工业生产的潜力。
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公开(公告)号：CN116119651B
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202211600904.9
申请日：2022-12-12
Applicant: 西北工业大学
IPC: C01B32/162 , C08G83/00 , H01M4/90 , H01M4/96 , H01M4/88
Abstract: 本发明涉及一种氧乙炔火焰处理MOF阵列表面原位快速生长CNTs的方法，首先在基底上制备MOF阵列，既作为CNTs生长的基底，又为CNTs生长提供催化剂；CNTs生长的碳源来源于MOF自身热解产生的含碳小分子气体以及火焰燃烧剩余的乙炔。通过调控碳源与氧气比例、处理时间、距离等工艺参数，实现MOF阵列的快速碳化并保证阵列结构完整性，CNTs的原位快速生长。此外，CNTs与基底间具有良好的结合力。本发明相比与传统方法利用MOF制备碳纳米催化材料，该工艺制备的碳纳米催化材料保持阵列化特征，不仅可以避免后续应用中使用导电添加剂等，结构也具有良好的稳定性、大的比表面积、多的活性位点；同时，CNTs可以增大碳纳米催化剂的比表面积，暴露更多活性位点，提高导电性。
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公开(公告)号：CN117986040A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410074742.2
申请日：2024-01-18
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种陶瓷组元梯度改性C/C复合材料构件及其制备方法和应用，涉及碳材料技术领域。所述方法包括将C/C复合材料加工成特定形状的构件；将陶瓷熔渗粉料压制成陶瓷片；将陶瓷片置于构件的指定位置，将二者置于选择性开孔的石墨模具内，抽真空至0.1～500Pa，随后在惰性气氛中，于1200～2100℃，保温0.5～10h，获得陶瓷组元梯度改性C/C复合材料构件。本发明通过优化反应熔渗(RMI)工艺，实现陶瓷组元梯度改性C/C复合材料构件的一步高效制备。
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