[发明专利]一种静电纺丝制备SiC/C纳米纤维膜的方法

摘要

本发明公开了一种静电纺丝制备SiC/C纳米纤维膜的方法。包括步骤：(1)合成可溶性的二甲基硅烷-二苯基硅烷共聚物；（2）二甲基硅烷-二苯基硅烷共聚物溶液与聚丙烯腈溶液共混制得纺丝液；(3)纺丝液经静电纺丝制得先驱体纤维膜；（4）静电纺丝制备的先驱体纤维膜，经90～250℃不熔化处理，再经过900～1500℃惰性气氛烧结，制得SiC/C纳米纤维膜。本发明提供的制备方法简单易行，所得到的静电纺丝纳米纤维是一种比表面积高、热稳定好及力学性能优良的催化剂及其载体材料和耐高温过滤材料，在纳米线器件，过滤材料，复合增强材料等领域都有着潜在的应用前景。

主权项

一种静电纺丝制备SiC/C纳米纤维膜的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）将作为单体的二甲基二氯硅烷和二苯基二氯硅烷按摩尔比为3～5:5～3混合，以三甲基氯硅烷做封端剂，单体总量与封端剂体积比为50～3:1，单体与封端剂混合液滴加到含有钠的二甲苯中，单体总量与钠的摩尔比是1:2，单体和封端剂混合液与二甲苯的体积比为12.5～18.6:100，氮气保护下在98～138℃反应10～24小时，抽滤，滤液滴加到无水甲醇中，得白色沉淀经抽滤后，在20℃真空干燥48小时得到二甲基硅烷‑二苯基硅烷共聚物；（2）将得到二甲基硅烷‑二苯基硅烷共聚物溶于溶剂中，得到质量浓度为5%～20%溶液；分子量14万的聚丙烯腈溶于N，N‑二甲基甲酰胺，得到质量浓度为5%～15%溶液，将上述两种溶液以体积比为1～15:20～1混合配制成纺丝液；（3）步骤（2）中所制纺丝液注入静电纺丝装置中，在电压12～25KV，喷丝头与接收盘距离10～25cm，挤出速度0.3～1.5mL/h条件下纺成先驱体纤维膜；（4）步骤（3）中所制得的先驱体纤维膜放置在90～250℃热空气中预氧化1～24h；（5）将预氧化的先驱体原纤维膜放置于管式炉在惰性气氛或真空中，以200℃/h速度升温至900℃～1500℃烧结1h，得到碳含量和SiC晶体含量不同的SiC/C纳米纤维膜。