[发明专利]碳纳米纤维及其制备方法、使用了碳纳米纤维的碳纤维复合材料的制备方法以及碳纤维复合材料

权利要求书

1.一种碳纳米纤维，其中，所述碳纳米纤维是对利用气相生长法制备的第一碳纳米纤维进行氧化处理而获得，并且所述碳纳米纤维利用X射线光电子光谱法(XPS)测定的表面氧浓度为2.6atm％～4.6atm％。

2.根据权利要求1所述的碳纳米纤维，其中，所述碳纳米纤维利用拉曼散射光谱法测定的1300cm^-1附近的峰强度D与1600cm^-1附近的峰强度G之比(D/G)为0.12～0.22。

3.根据权利要求1或2所述的碳纳米纤维，其中，所述碳纳米纤维的氮吸附比表面积为34m²/g～58m²/g。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的碳纳米纤维，其中，所述碳纳米纤维的平均直径为4nm～230nm。

5.一种碳纳米纤维的制备方法，包括：

对利用气相生长法制备的第一碳纳米纤维进行氧化处理从而获得第二碳纳米纤维的步骤，

其中，利用X射线光电子光谱法(XPS)测定的所述第二碳纳米纤维的表面氧浓度相对于所述第一碳纳米纤维的表面氧浓度的增加量为0.5atm％～2.6atm％。

6.一种碳纳米纤维的制备方法，包括：

对利用气相生长法制备的第一碳纳米纤维进行氧化处理而获得第二碳纳米纤维的步骤，

其中，利用X射线光电子光谱法(XPS)测定的所述第二碳纳米纤维的表面氧浓度相对于所述第一碳纳米纤维的表面氧浓度的增加比例为20％～120％。

7.根据权利要求5或6所述的碳纳米纤维的制备方法，其中，

所述步骤中，在含氧环境中、600℃～800℃下对所述第一碳纳米纤维进行热处理。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的碳纳米纤维的制备方法，其中，

所述步骤中，通过使所述第一碳纳米纤维的质量减少2％～20％而获得所述第二碳纳米纤维。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的碳纳米纤维的制备方法，其中，

在所述步骤中获得的所述第二碳纳米纤维利用X射线光电子光谱法(XPS)测定的表面氧浓度为2.6atm％～4.6atm％。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的碳纳米纤维的制备方法，其中，

在所述步骤中获得的所述第二碳纳米纤维利用拉曼散射光谱法测定的1300cm^-1附近的峰强度D与1600cm^-1附近的峰强度G之比(D/G)为0.12～0.22。

11.根据权利要求5至10中任一项所述的碳纳米纤维的制备方法，其中，

在所述步骤中获得的所述第二碳纳米纤维的氮吸附比表面积为34m²/g～58m²/g。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的碳纳米纤维的制备方法，其中，

在所述步骤中获得的所述第二碳纳米纤维的平均直径为4nm～230nm。

13.一种碳纤维复合材料的制备方法，包括：

对利用气相生长法制备的第一碳纳米纤维进行氧化处理而获得表面被氧化的第二碳纳米纤维的第一步骤；以及

将所述第二碳纳米纤维混合于弹性体中并利用剪切力使所述第二碳纳米纤维均匀地分散在该弹性体中而获得碳纤维复合材料的第二步骤，

其中，在所述第一步骤中获得的所述第二碳纳米纤维利用X射线光电子光谱法(XPS)测定的表面氧浓度为2.6atm％～4.6atm％。

14.根据权利要求13所述的碳纳米纤维的制备方法，其中，

所述第一步骤中进行的氧化处理使得利用X射线光电子光谱法(XPS)测定的所述第二碳纳米纤维的表面氧浓度相对于所述第一碳纳米纤维的表面氧浓度的增加量为0.5atm％～2.6atm％。

15.根据权利要求13所述的碳纳米纤维的制备方法，其中，

所述第一步骤中进行的氧化处理使得利用X射线光电子光谱法(XPS)测定的所述第二碳纳米纤维的表面氧浓度相对于所述第一碳纳米纤维的表面氧浓度的增加比例为20％～120％。