[发明专利]一种碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：

一、碳纳米管海绵的制备：将洁净的石英基底放置于反应炉的石英管中间部位并密封石英管，设置反应炉升温程序，通氩气以排除石英管内残余空气，反应炉升温至820~940℃时在氢气/氩气混合气氛下注入二茂铁/二氯苯碳源溶液反应0.5~4h，反应后关掉氢气和二茂铁/二氯苯碳源溶液的注入，在氩气保护下随炉降温；

二、碳纳米管/非晶碳复合材料的制备：将所得到的碳纳米管海绵切成块体，放入反应炉中，在氩气气氛下升温至650~750℃时，通入乙炔气体，反应5~60min后关闭乙炔气体，并在氩气气氛下随炉降温，降至室温时取出产物；

三、碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备：将制备的碳纳米管/非晶碳气凝胶切块，并称量、记录；将环氧树脂溶解于溶剂中，配制成环氧树脂溶液，加入固化剂，搅拌混合均匀；将碳纳米管/非晶碳气凝胶样品浸入环氧树脂溶液中，浸渍15~25分钟以使环氧树脂溶液被吸入碳纳米管/非晶碳气凝胶的孔隙中；将其与环氧树脂溶液一起转移至真空干燥箱中并在室温下进行真空干燥以除去环氧树脂溶液中的溶剂；将碳纳米管/非晶碳气凝胶从环氧树脂溶液中取出，并于50~65℃下保温固化8~12h，最终得到碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤一中，为排净反应室内空气通入氩气流量为600~1000mL/min。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤一中，反应时氢气流量为100~500mL/min，氩气流量为1600~2400mL/min。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤一中，二茂铁/二氯苯碳源溶液的浓度为20~100mg/mL，进给速度为0.1~0.3mL/min。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤一中，冷却时氩气流量为600~1000mL/min。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤二中，块体长为20~50mm、宽为5~10mm、高为2~5mm。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤二中，氩气流量为200~400 mL/min，乙炔流量为10~50mL/min。

8.根据权利要求1所述的碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤三中，环氧树脂与溶剂体积比为1:3~10。

9.根据权利要求1或8所述的碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤三中，溶剂为丙酮。

10.根据权利要求1所述的碳纳米管/非晶碳/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述步骤三中，固化剂为聚酰胺。