[发明专利]一种柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法

权利要求书

1.一种柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)取长纤维丝状原材料，浸入到碳酸盐溶液中，向纤维丝上滴加盐酸、硝酸、乙酸或乙二酸，利用产生的气体快速对前驱体进行膨胀，使用酒精或去离子水洗涤前驱体，在60～80℃下烘干10～24小时，或者将样品进行冷冻干燥15～48小时；

(2)将干燥后的长纤维丝原料通过模具加工成型成为目标形状、尺寸的样品；

(3)在保护性气氛下，于不同温度进行热处理，气体流量为10sccm～5000sccm，升温速率为每分钟1～100℃，热处理在600～1200℃下进行，热处理时间为1～6小时，在保护气氛下退火至室温；

最后，得到柔性高导电三维连通空心结构的碳纤维，该材料表现出优异的柔性、高导电性和优异的吸液负载能力。

2.按照权利要求1所述的柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法，其特征在于，所选取的长纤维丝状原材料取自于含碳长纤维物质：医用脱脂棉、高纯度化妆棉、脱脂布、天然棉花或棉布。

3.按照权利要求1所述的柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法，其特征在于，所选用长纤维丝状原材料直径从0.1微米至100微米，长度在1毫米至10厘米。

4.按照权利要求1所述的柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法，其特征在于，所述碳纤维的结晶性随着热处理温度的升高而升高。

5.按照权利要求1所述的柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法，其特征在于，所述碳纤维的膜材料导电性从10兆欧姆到12欧姆可调。

6.按照权利要求1所述的柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法，其特征在于，所述碳纤维的膜材料弯折角从0度到180度。

7.按照权利要求1所述的柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法，其特征在于，所述碳纤维的膜材料超强吸液能力达到每克吸液量20～50ml。

8.按照权利要求1所述的柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法，其特征在于，所述的碳酸盐为碳酸氢氨、碳酸氢钠、碳酸钠或碳酸镁，碳酸盐溶液的浓度为0.5mol/L～2mol/L。

9.按照权利要求1所述的柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法，其特征在于，所述的盐酸、硝酸、乙酸或乙二酸的浓度为1mol/L～10mol/L。

10.按照权利要求1所述的柔性高导电三维连通空心碳纤维的制备方法，其特征在于，所述的保护性气氛为氩气、氦气或氮气。