一種碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法
【專利摘要】一種碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，將碳納米管(Carbon nanotubes,CNTs)、B4C微粉以及單質(zhì)硅粉分散到水中制成懸浮液，以TritonTM X-100作為分散劑，然后利用加壓過濾裝置對懸浮液進(jìn)行壓濾，將壓濾得到CNTs Buckypaper預(yù)制體浸漬熱塑性酚醛樹脂溶液，然后依次進(jìn)行軟固化、硬固化、后固化，得到固化樣品；將固化樣品在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行碳化，最后燒結(jié)，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜，該方法制備的納米復(fù)合材料膜CNTs體積含量高且分散性好，CNTs的排布具有良好的擇優(yōu)取向，CNTs與基體間結(jié)合良好，膜表面平整無翹曲，顯微結(jié)構(gòu)均勻致密，熱、電傳導(dǎo)性好，強(qiáng)韌性好，而且周期短，成本低廉。
【專利說明】一種碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]碳納米管(Carbon nanotubes, CNTs)是一種具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性能的輕質(zhì)材料。CNTs最具潛力應(yīng)用之一就是發(fā)展納米復(fù)合材料。CNTs具有大量的潛在應(yīng)用是由于其非常大的長徑比(1000?10，000)、低密度、高剛度(楊氏模量約為ITPa)，高的抗拉強(qiáng)度(達(dá)到60GPa)。而且，CNTs還具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性(沿軸向室溫條件下，單根單壁碳納米管(Single Wall Carbon nanotube, SWCNT),6600W/mK ;單根多壁碳納米管(Mult1-wallcarbon nanotube, MWCNT), >3000ff/mK)和優(yōu)異的電傳導(dǎo)性(沿軸向室溫條件下,MWCNT的電導(dǎo)率為700?1400S/m))，這使得CNTs成為制備具有新的功能性納米復(fù)合材料的非常合適的候選材料。
[0003]利用CNTs固有的優(yōu)異性能能夠克服傳統(tǒng)材料的性能缺陷。在CNTs的表面覆蓋一薄層基體材料(多功能納米復(fù)合材料或雜化材料)是一個非常有吸引力而且新穎的研究領(lǐng)域。工程陶瓷具有高的硬度、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和相對低的密度。然而，陶瓷相對低的電傳導(dǎo)性與熱傳導(dǎo)性限制了其作為功能材料的應(yīng)用。將CNTs引入陶瓷在最近幾年引起了極大的興趣。但目前關(guān)于碳納米管/陶瓷納米復(fù)合材料的報(bào)道絕大多數(shù)是將CNTs與陶瓷粉體共混獲得，陶瓷基復(fù)合材料的制備由于CNTs在基體中的強(qiáng)烈團(tuán)聚而受限，而且，由于其性能具有明顯的各向異性，CNTs在陶瓷基體中的隨機(jī)排布也會使其優(yōu)異性能的發(fā)揮受限。因此，CNTs的分散性、排布的規(guī)律性及其體積含量的高低都將成為納米復(fù)合材料制備的限制步驟。而且，CNTs與基體間的合適的界面結(jié)合是獲得許多優(yōu)異性能如提高的力學(xué)性能的關(guān)鍵條件。
[0004]CNTs僅包含共軛碳原子，因此呈化學(xué)惰性?；瘜W(xué)惰性維持了 CNTs較高的抗氧化性；然而，化學(xué)惰性亦阻礙了對這種材料的處理與應(yīng)用。目前，以碳納米管與陶瓷復(fù)合用于提高陶瓷材料的強(qiáng)韌性，大部分試驗(yàn)結(jié)果都令人失望，對于碳納米管/陶瓷材料的報(bào)道，碳納米管對陶瓷的增強(qiáng)增韌效果甚微甚至性能沒有提高，這是由于碳納米管與陶瓷之間弱的粘接性導(dǎo)致的。采用對碳納米管進(jìn)行酸處理和化學(xué)改性，可提高碳納米管與陶瓷基體之間的粘接性，但是酸處理對碳納米管終究會有損傷，而且增加了實(shí)驗(yàn)過程的復(fù)雜性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，該方法制備的納米復(fù)合材料膜CNTs體積含量高且分散性好，CNTs的排布具有方向性，CNTs與基體間結(jié)合良好，膜表面平整無翹曲，顯微結(jié)構(gòu)均勻致密，熱、電傳導(dǎo)性好，強(qiáng)韌性好，而且周期短，成本低廉。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括以下步驟:
[0007]I)將CNTs、B4C微粉以及無定型單質(zhì)硅粉分散到水中，以表面活性劑Triton?X-100作為分散劑，脈沖超聲分散使混合均勻，得到懸浮液；其中，懸浮液中的CNTs、B4C微粉以及無定型單質(zhì)硅粉的質(zhì)量比為(I?3): (0.5?1.5): (I?5);
[0008]2)將懸浮液利用加壓過濾裝置過濾以得到包含B4C粉和單質(zhì)硅粉的CNTsBuckypaper預(yù)制體；然后在CNTs Buckypaper預(yù)制體表面鋪設(shè)一張濾網(wǎng)，使CNTsBuckypaper預(yù)制體的表面被分為若干網(wǎng)格，向每個網(wǎng)格中滴入熱塑性酚醛樹脂溶液，再晾干，得到浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體；
[0009]3)將浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體放于鐵片表面并置于烘箱中，從室溫升溫至60?90°C并保溫12?48h，以進(jìn)行軟固化，得到軟固化后的樣品；其中，從室溫升溫至60?90°C期間，每升溫5°C保溫3-6h ；
[0010]4)將兩塊鐵片及重物置于烘箱中升溫至170?190°C，然后將軟固化后的樣品放于兩塊鐵片之間，再將重物置于鐵片上，使重物與鐵片給軟固化后的樣品施加25?35MPa的正壓力，然后在170?190°C保溫2?3h以進(jìn)行硬固化，得到硬固化后的樣品；
[0011]5)將硬固化后的樣品置于烘箱中于200?280°C下熱處理6?10h，得到后固化樣品;
[0012]6)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將固化樣品放于碳化爐中，以I?:TC /min的升溫速度從室溫升至450?650°C，保溫處理I?3h，然后以I?3°C /min的速度降至室溫，得到預(yù)處理樣品；
[0013]7)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將預(yù)處理樣品放置于碳化爐中，以I?:TC /min的升溫速度從室溫升溫至550?650°C，保溫處理5?10h，然后再以I?3°C /min的升溫速度升溫至850?1000°C，保溫處理0.5?lh，然后以I?3°C /min的速度降至室溫，得到碳化樣品；
[0014]8)將碳化樣品在氮?dú)鈿夥諣t中進(jìn)行燒結(jié)，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜。
[0015]所述的步驟I)中CNTs的直徑為20nm，長度> 50 μ m,密度為2.10g/cm3 ；B4C微粉的粒徑為I?2 μ m，密度為1.52g/cm3 ;無定型單質(zhì)硅粉的粒徑為I?7 μ m，密度為1.34g/
3
cm ο
[0016]所述的步驟I)中每I?3g的CNTs分散在1000ml水中，每1000ml水中加入0.5?1.5ml 表面活性劑 Triton? X-1OO0
[0017]所述的步驟I)中脈沖超聲分散的時間為0.5?Ih,脈沖超聲的周期為Imin,且每超聲45s間隔15s，超聲振動的頻率為20kHz，功率為1300?1400W。
[0018]所述的步驟2)中的加壓過濾裝置包括用于提供壓力的加壓裝置以及頂部開設(shè)進(jìn)液口，底部開設(shè)出液口的圓柱形盛液缸，所述的盛液缸由盛液缸頂蓋、盛液缸側(cè)壁、盛液缸底蓋組成，且盛液缸側(cè)壁的頂部與盛液缸頂蓋連接，盛液缸側(cè)壁的底部與盛液缸底蓋連接，且盛液缸底蓋為腔體結(jié)構(gòu)，盛液缸底蓋的內(nèi)壁上設(shè)有用于安放金屬支架的圓環(huán)形臺階，金屬支架上放置有用于鋪設(shè)微孔濾膜的金屬濾網(wǎng)。
[0019]所述的步驟2)中CNTs Buckypaper預(yù)制體是采用如下方法得到的:
[0020]將微孔濾膜平鋪在金屬濾網(wǎng)上，然后將盛液缸側(cè)壁分別與盛液缸底蓋和盛液缸頂蓋相連，在進(jìn)液口中插入漏斗，接著將懸浮液通過進(jìn)液口倒入盛液缸內(nèi)，再將進(jìn)液口與加壓裝置連接，使加壓裝置向懸浮液施加0.6?0.8MPa的壓力，懸浮液中的水和表面活性劑Triton? X-1OO通過微孔濾膜濾出并通過出液口流出，剩余的CNTs、B4C微粉、無定型單質(zhì)硅粉的均勻混合物沉積在微孔濾膜表面，形成一張CNTs Buckypaper,最后去除加壓裝置,將帶有CNTs Buckypaper的微孔濾膜取出晾干,在微孔濾膜上得到了 CNTs Buckypaper預(yù)制體，接著將微孔濾膜上的CNTs Buckypaper預(yù)制體剝離。
[0021]所述的步驟2)中微孔濾膜的孔隙率為75%?85%，孔徑呈單峰分布且分布范圍窄，孔徑平均為0.45 μ m。
[0022]所述的步驟2)中熱塑性酚醛樹脂溶液是采用如下方法配制的:將熱塑性酚醛樹月旨、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按2:0.5:0.5:0.2的質(zhì)量比混合均勻，配制熱塑性酚醛樹脂溶液。
[0023]所述的步驟8)中燒結(jié)溫度為1450?1700°C，燒結(jié)時間為I?3h。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0025]1、碳納米管沿軸向具有優(yōu)異的熱和電傳導(dǎo)性，CNTs paper中碳納米管體積含量高且分散性好，CNTs的排列大部分平行于paper表面，因此在平行于paper表面方向上具有很高的熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率，可克服陶瓷熱、電傳導(dǎo)性低的弱點(diǎn)，同時充分利用陶瓷的耐高溫性，使二者復(fù)合的納米膜具有在熱、電方面的功能優(yōu)勢。所以，本發(fā)明將CNTs做成預(yù)制體來制備陶瓷基納米復(fù)合材料膜，既提高了 CNTs在陶瓷復(fù)合材料中的體積含量，同時又克服了CNTs分散性差的缺點(diǎn)。
[0026]2、本發(fā)明CNTs Buckypaper預(yù)制體是由CNTs、B4C微粉、Si粉組成，所采用的B4C微粉中B4C的硼原子可與碳材料如CNTs及樹脂碳中的碳原子形成置換固溶體，代替碳原子形成六角層面，消除亂層中的缺陷，同時硼原子吸引了碳原子的電子，導(dǎo)致了碳原子之間共價(jià)鍵的斷裂，碳骨架重排，使碳層面排列較為有序，因而，本發(fā)明采用的B4C微粉能夠加速石墨結(jié)構(gòu)的形成。SWCNTs中約有2%的碳原子在非六邊形環(huán)中，MWCNTs的缺陷更多。因此，本發(fā)明在CNTs表面引入包含B4C的碳界面層，則B4C能夠同時與CNTs和碳界面層中的碳發(fā)生作用，提高碳納米管與碳界面層間的結(jié)合強(qiáng)度，從而提高CNTs與SiC陶瓷基體間的結(jié)合強(qiáng)度，這相對于傳統(tǒng)的CNTs表面功能化方法更簡單更有效。
[0027]3、本發(fā)明采用脈沖超聲分散法制備懸浮液，懸浮液經(jīng)加壓過濾獲得CNTsBuckypaper預(yù)制體。在CNTs Buckypaper預(yù)制體的制備過程中同時引入B4C微粉和無定型單質(zhì)娃粉，再采用聚合物浸潰-熱解法(Polymer infiltrat1n-pyrolysis, PIP)在CNTs Buckypaper預(yù)制體中引入樹脂碳(即熱塑性酹醒樹脂經(jīng)熱解轉(zhuǎn)化成碳)，樹脂碳與無定型單質(zhì)娃粉原位反應(yīng)生成SiC ;而且本發(fā)明在CNTs Buckypaper預(yù)制體制備過程中引入了無定型單質(zhì)硅粉，要優(yōu)于在C/C多孔預(yù)制體中采用液態(tài)Si浸潰法(liquid siliconinfiltrat1n, LSI)引入Si粉。原因有三:
[0028]I)本發(fā)明無定型單質(zhì)娃粉通過超聲分散和壓濾在CNTs Buckypaper預(yù)制體中均勻彌散分布，同樣地，CNTs Buckypaper預(yù)制體中孔徑分布也是均勻的，因而，向這些孔隙中引入的樹脂碳也應(yīng)是均勻彌散分布的，這樣能保證無定型單質(zhì)硅粉中的Si與碳充分反應(yīng)，且生成的SiC也是均勻彌散分布。
[0029]2)熱塑性酚醛樹脂溶液中的熱塑性酚醛樹脂在熱解過程中由于質(zhì)量損失和密度增加而產(chǎn)生體積收縮，CNTs Buckypaper預(yù)制體中CNTs相互之間并沒有強(qiáng)的約束力，這與普通編織的碳纖維預(yù)制體不同，因而CNTs Buckypaper預(yù)制體中的CNTs Buckypaper骨架會產(chǎn)生明顯的體積收縮(熱解過程CNTs Buckypaper的直徑有20%左右的收縮率)，這會減小LSI過程的孔隙通道，即便經(jīng)過高溫?zé)崽幚碛捎谔蓟w與CNTs Buckypaper骨架同時收縮，也不會為液態(tài)Si浸滲提供更多的孔隙通道，而且包括很多無法滲透的閉孔。
[0030]3)CNTs/C多孔預(yù)制體中的氣孔即液態(tài)Si的浸潰通道，Si熔體在滲入多孔預(yù)制體的過程中與其周圍的碳反應(yīng)生成SiC，則Si與碳逐漸被增加的SiC相分離，需要擴(kuò)散通過SiC層才能彼此接觸而后進(jìn)一步反應(yīng)。而且通過熔融Si浸滲而原位反應(yīng)生成SiC的過程是一個體積膨脹的過程(即生成的SiC的體積要大于參與原位反應(yīng)的碳的體積)，熔融Si的浸潰通道將會被生成的SiC堵塞。SiC生成愈多，熔融Si通過SiC層的擴(kuò)散距離愈長，而且堵塞效應(yīng)越嚴(yán)重，硅碳反應(yīng)亦被擴(kuò)散所限制，導(dǎo)致大片的C/C亞結(jié)構(gòu)殘留在最終的C/SiC納米復(fù)合材料膜中，甚至膜中心無熔融Si滲入。
[0031]4、本發(fā)明碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法比較簡單，成本低，且結(jié)構(gòu)均勻、厚度約200?1200 μ m、強(qiáng)韌性好、熱性能與電性能優(yōu)異。另外，由于碳化過程中熱塑性酚醛樹脂要發(fā)生質(zhì)量損失和體積收縮，為防止因熱塑性酚醛樹脂局部分布不均和殘余應(yīng)力而導(dǎo)致樣品翹曲變形，本發(fā)明對浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體進(jìn)行了碳化前熱處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明所采用的加壓過濾裝置的示意圖；
[0033]其中，1-盛液缸，2-進(jìn)液口，3-出液口，4-橡膠管，5-微孔濾膜，6_金屬濾網(wǎng)，7_金屬支架；101-盛液缸頂蓋，102-盛液缸側(cè)壁，103-盛液缸底蓋，104-盛液缸底蓋內(nèi)臺階。
具體實(shí)施方案
[0034]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0035]本發(fā)明CNTs增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法包括以下步驟:
[0036]l、CNTs Buckypaper 預(yù)制體的制備
[0037]I)制備懸浮液
[0038]將CNTs、B4C微粉及無定型單質(zhì)硅粉分散到蒸餾水中，以表面活性劑Triton?X-100作為分散劑，脈沖超聲混合0.5?I小時使均勻，得到分散、均勻且穩(wěn)定的懸浮液；其中，懸浮液中的CNTs、B4C微粉以及無定型單質(zhì)硅粉的質(zhì)量比為(I?3):(0.5?1.5):(I?5);每I?3gCNTs分散在100ml水中，每100ml水中加入0.5?1.5ml表面活性劑Triton? X-100 ;且CNTs的直徑約20nm,長度> 50 μ m,密度為2.10g/cm3 ；B4C微粉的粒徑約I?2 μ m,密度為2.52g/cm3 ;無定型單質(zhì)娃粉的粒徑約I?7 μ m,密度為2.34g/cm3 ;因無定型單質(zhì)硅粉的密度為2.34g/cm3、B4C的密度為2.52g/cm3、CNTs的密度為2.lOg/cm3，它們的密度比較接近，因此在超聲混合過程中容易彼此彌散均勻分布，而不會分層；另外，脈沖超聲分散的時間為0.5?lh，脈沖超聲的周期為lmin，且每超聲45s間隔15s，超聲振動的頻率為20kHz，功率為1300?1400W。
[0039]2)將懸浮液利用加壓過濾裝置過濾以得到CNTs Buckypaper預(yù)制體；
[0040]如圖1所示，所采用的加壓過濾裝置包括提供壓力的加壓裝置(包括加壓泵和氣罐)以及頂部開設(shè)進(jìn)液口 2，底部開設(shè)出液口 3的圓柱形盛液缸1，進(jìn)液口 2除用于懸浮液進(jìn)入盛液缸的通道，還可作為氣體進(jìn)入盛液缸的通道，用于加壓過濾；出液口 3外接橡膠管4 ;盛液缸I由盛液缸頂蓋101、盛液缸側(cè)壁102、盛液缸底蓋103組成，且盛液缸側(cè)壁102的頂部與盛液缸頂蓋101通過頂部法蘭盤連接，盛液缸側(cè)壁102的底部與盛液缸底蓋103通過底部法蘭盤連接，且盛液缸側(cè)壁102的頂部與盛液缸頂蓋101的結(jié)合處設(shè)有頂部密封墊圈，盛液缸側(cè)壁102的底部與盛液缸底蓋103的結(jié)合處設(shè)有底部密封墊圈；盛液缸底蓋103為腔體結(jié)構(gòu)，盛液缸底蓋103的內(nèi)壁上設(shè)有用于安放金屬支架7的臺階104，金屬支架7將盛液缸底蓋分為上腔體和下腔體，且下腔體為一弧形的凹槽。金屬支架7相當(dāng)于盛液缸底蓋腔體的上蓋；金屬支架7上放置有用于鋪設(shè)微孔濾膜5的金屬濾網(wǎng)6。其中，盛液缸側(cè)壁102的外徑為140mm,內(nèi)徑為126mm,微孔濾膜5為直徑為140mm的圓形,金屬濾網(wǎng)6亦為圓形，在其中心區(qū)域具有同心圓網(wǎng)孔區(qū)域，金屬支架7亦為圓形，在其中心區(qū)域具有同心圓網(wǎng)孔區(qū)域，金屬濾網(wǎng)6和金屬支架7的外徑均為140mm,內(nèi)徑均為IlOmm,內(nèi)外徑之間為環(huán)形實(shí)體。上腔體的內(nèi)徑略大于140mm，便于盛液缸側(cè)壁102底部突出部分嵌入其中，并緊壓在微孔濾膜5上。金屬濾網(wǎng)6與金屬支架7的圓形網(wǎng)孔區(qū)域的直徑與壓濾所得CNTs Buckypaper預(yù)制體的直徑一致。因此，當(dāng)其網(wǎng)孔區(qū)域的直徑改變時，所得CNTs Buckypaper預(yù)制體的直徑隨之改變。金屬濾網(wǎng)材質(zhì)為金屬鋁，金屬支架與加壓過濾裝置的材質(zhì)皆為不銹鋼。
[0041]CNTs Buckypaper預(yù)制體具體制備方法為:
[0042]將微孔濾膜5 (Isopore ? Membrane Filters)平鋪在加壓過濾裝置內(nèi)的金屬濾網(wǎng)6上面，金屬濾網(wǎng)6墊在微孔濾膜5下面，起支撐保護(hù)微孔濾膜5的作用；微孔濾膜5采用直徑為140mm的圓片，孔徑呈單峰分布且分布范圍窄，孔徑平均為0.45 μ m，孔隙率為75%?85% ;加壓過濾裝置中的盛液缸側(cè)壁102底部突出部分緊壓微孔濾膜5與金屬濾網(wǎng)6，防止微孔濾膜5改變位置或褶皺；將懸浮液通過插在進(jìn)液口 2中的漏斗倒入加壓過濾裝置的盛液缸I內(nèi)，然后加壓裝置的加壓泵將空氣經(jīng)氣罐和進(jìn)液口 2抽入盛液缸I內(nèi)，向懸浮液施加0.6?0.8MPa的壓力，且壓力施加方向?yàn)閺膽腋∫荷戏酵率?迫使懸浮液中的水和表面活性劑Triton? X-100通過微孔濾膜5滲出，經(jīng)出液口 3和橡膠管4流出，懸浮液中剩余的CNTs、B4C微粉、無定型單質(zhì)硅粉的均勻混合物就沉積在微孔濾膜5表面，形成一張CNTsBuckypaper,在無水和表面活性劑Triton? X-100滲出后約半分鐘后，泄壓，將帶有CNTsBuckypaper的微孔濾膜5取出，平鋪在干凈光滑的鐵片表面，置于通風(fēng)櫥中自然晾干，在微孔濾膜5上得到了 CNTs Buckypaper預(yù)制體,最后將微孔濾膜5上的CNTs Buckypaper預(yù)制體剝離，則獲得IlOmmX0.2?1.2mm的包含B4C粉和無定型單質(zhì)娃粉的CNTs Buckypaper預(yù)制體。因?yàn)閼腋∫褐械囊后w在滲透微孔濾膜5后都要經(jīng)過金屬濾網(wǎng)6和金屬支架7的網(wǎng)孔區(qū)域才能流出，因此懸浮液中的固體優(yōu)先在網(wǎng)孔區(qū)域以上的濾膜表面沉積，而在網(wǎng)孔區(qū)域之外的濾膜表面沉積量很少，因此從微孔濾膜5表面剝離下來的Buckypaper預(yù)制體的直徑就與金屬濾網(wǎng)6及金屬支架7的圓形網(wǎng)孔區(qū)域的直徑相一致。另外，高壓氣體迫使懸浮液中的液體很快往外流，整個過濾過程只有I?2分鐘。加壓泵可以維持盛液缸內(nèi)的氣體壓力不變。氣罐與加壓過濾裝置的進(jìn)液口通過橡膠管密封連接，氣罐上設(shè)有排氣閥和壓力表。當(dāng)過濾結(jié)束后，關(guān)閉加壓泵，將氣罐上的排氣閥打開，就可泄壓。
[0043]2、浸滲酚醛樹脂
[0044]將熱塑性酚醛樹脂、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按2:0.5:0.5:0.2的質(zhì)量比混合，配制成熱塑性酚醛樹脂溶液，將熱塑性酚醛樹脂溶液裝在燒杯中置于50°C左右的熱水中備用，以保證樹脂具有較好的流動性；由于CNTs Buckypaper預(yù)制體很薄,其內(nèi)部的孔隙多而均勻，而且基本都是貫通氣孔，因此酚醛樹脂較易滲入。為了保證熱塑性酚醛樹脂溶液均勻地滲入CNTs Buckypaper預(yù)制體中，在CNTs Buckypaper預(yù)制體表面平鋪一張由塑性纖維編織的濾網(wǎng)，將CNTs Buckypaper預(yù)制體表面細(xì)分為許許多多細(xì)小的網(wǎng)格，用吸管往每個網(wǎng)格中滴入酚醛樹脂，再置于通風(fēng)櫥中晾干，得到浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體。對于較厚的預(yù)制體，一側(cè)表面的熱塑性酚醛樹脂溶液晾干后，可對另一面按同樣方法浸潰。
[0045]3、軟固化
[0046]將浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體平鋪在表面干凈光滑的鐵片上并置于烘箱中，從室溫升溫到60?90°C進(jìn)行軟固化。為了避免溶劑排出過快在樣品表面產(chǎn)生氣泡，從室溫階梯狀升溫至60-9(TC，(從室溫升溫至最高溫度期間每升溫5°C保溫2-6h)，在最高溫度保溫12-48h，使浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體中的溶劑排盡，且熱塑性酚醛樹脂得到較低程度的固化，得到的軟固化后的樣品具有一定的硬度和強(qiáng)度。
[0047]4、硬固化
[0048]將表面干凈光滑的兩塊鐵片及重物置于烘箱中隨烘箱升溫至硬固化溫度170?190°C，然后打開烘箱，迅速將軟固化后的樣品放于兩塊鐵片之間，并將重物置于最上面，置于樣品上面的重物與鐵片給其施加25?35MPa的壓力，關(guān)上烘箱門，然后在170?190°C保溫2?3h以進(jìn)行硬固化，得到硬固化后的樣品；該硬固化后的樣品具有較高的強(qiáng)度和硬度。由于打開烘箱使烘箱內(nèi)部溫度下降，因此，在放置樣品的過程中，烘箱內(nèi)的溫度已從170?190°C降至120?130°C，樣品在此溫度下變軟，同時被預(yù)熱，烘箱經(jīng)過15分鐘左右恢復(fù)到硬固化溫度。
[0049]5、后固化
[0050]為了釋放固化過程中的殘余應(yīng)力，進(jìn)一步提高熱塑性酚醛樹脂的交聯(lián)固化程度，將硬固化后的樣品置于烘箱中于200?280°C下熱處理6?10h，得到后固化樣品。
[0051]6、碳化前熱處理
[0052]因碳化過程熱塑性酚醛樹脂要發(fā)生質(zhì)量損失和體積收縮，CNTs Buckypaper骨架隨之收縮，為防止因熱塑性酚醛樹脂局部分布不均和殘余應(yīng)力而導(dǎo)致樣品翹曲變形，對固化樣品進(jìn)行碳化前的熱處理，具體操作為:在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將固化樣品放于碳化爐中，以I?3°C /min的升溫速度從室溫升至450?650°C,保溫處理I?3h,然后以I?3°C /min的速度降至室溫，得到預(yù)處理樣品；
[0053]7、碳化
[0054]將預(yù)處理樣品進(jìn)行碳化處理，其具體操作為，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將預(yù)處理樣品放置于碳化爐中，以I?3°C /min的升溫速度從室溫升溫至450?650°C,保溫處理5?1h,然后再以I?3°C /min的升溫速度升溫至850?1000°C，保溫處理0.5?lh，然后再以I?3°C /min的速度降至室溫，得到碳化樣品，
[0055]8、硅碳反應(yīng)與燒結(jié)
[0056]將碳化樣品在氮?dú)鈿夥諣t中進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)，燒結(jié)溫度:1450?1700°C，在燒結(jié)溫度保溫:1?3h (燒結(jié)時間)，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜；該方法制備的納米復(fù)合材料膜(尺寸為IlOmmX0.2?1.2mm)，CNTs體積含量高且分散性好，CNTs的排布具有方向性，CNTs與基體間結(jié)合良好，膜表面平整無翹曲，顯微結(jié)構(gòu)均勻致密，熱、電傳導(dǎo)性好,強(qiáng)韌性好,而且周期短,成本低廉。
[0057]以CNTs Buckypaper作為預(yù)制體，可以保證CNTs高的體積含量和良好的分散性及良好的擇優(yōu)取向排布；以酚醛樹脂碳化在CNTs與陶瓷基體間引入碳界面層，并以B4C微粉改善碳界面層的結(jié)合強(qiáng)度，增強(qiáng)CNTs與基體間的結(jié)合，為復(fù)合材料的強(qiáng)韌性提供保證；將B4C粉、Si粉與CNTs以超聲分散均勻混合,并結(jié)合加壓過濾制備Buckypaper預(yù)制體,保證了各個成分均勻彌散分布；因Buckypaper預(yù)制體與基體在碳化及燒結(jié)過程中同時收縮，可保證復(fù)合材料膜的致密性；復(fù)合材料膜中各成分均勻彌散分布，并結(jié)合工藝制度的調(diào)控，控制材料制備過程中的溫度場與應(yīng)力場，使得復(fù)合材料膜表面平整無翹曲；碳納米管優(yōu)異的電和熱傳導(dǎo)性保證了復(fù)合材料膜優(yōu)異的電和熱傳導(dǎo)性。
[0058]下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不僅限于此。
[0059]實(shí)施例1:
[0060]I)將2g CNTsUg B4C微粉以及3.5g無定型單質(zhì)硅粉分散到100ml蒸餾水中，滴入0.9ml表面活性劑Triton? X-100，經(jīng)脈沖超聲分散50min，得到分散、均勻且穩(wěn)定的懸浮液；其中，CNTs的直徑約20nm，長度> 50 μ m,密度為2.10g/cm3 ；B4C微粉的粒徑為I?2 μ m,密度為2.52g/cm3 ;無定型單質(zhì)娃粉的粒徑I?7 μπι,密度為2.34g/cm3。另外，脈沖超聲的周期為lmin，且每超聲45s間隔15s，超聲振動的頻率為20kHz，功率為1300W。
[0061]2)將微孔濾膜5 (Isopore ? Membrane Filters)平鋪在加壓過濾裝置內(nèi)的金屬濾網(wǎng)6上面，金屬濾網(wǎng)6墊在微孔濾膜5下面，起支撐保護(hù)微孔濾膜5的作用；微孔濾膜5采用直徑為140mm的圓片，孔徑呈單峰分布且分布范圍窄，孔徑平均為0.45 μ m,孔隙率為75%?85%;加壓過濾裝置中的盛液缸側(cè)壁102底部緊壓微孔濾膜5與金屬濾網(wǎng)6，防止微孔濾膜5改變位置或褶皺；將懸浮液通過插在進(jìn)液口 2中的漏斗倒入加壓過濾裝置的盛液缸I內(nèi)，然后加壓裝置如加壓泵將空氣經(jīng)進(jìn)液口 2抽入盛液缸I內(nèi)，使加壓泵向懸浮液施加0.65MPa的壓力，且壓力施加方向?yàn)閺膽腋∫荷戏酵聦腋∫菏?迫使懸浮液中的水和表面活性劑Triton? X-100通過微孔濾膜滲出，經(jīng)出液口 3和橡膠管4流出，懸浮液中剩余的CNTs、B4C微粉、無定型單質(zhì)硅粉的均勻混合物就沉積在微孔濾膜5表面，形成一張CNTsBuckypaper,在無水和表面活性劑Triton? X-100滲出后約半分鐘后，泄壓，將帶有CNTsBuckypaper的微孔濾膜5取出，平鋪在干凈光滑的鐵片表面，置于通風(fēng)櫥中自然晾干，在微孔濾膜5上得到了 CNTs Buckypaper預(yù)制體,最后將微孔濾膜5上的CNTs Buckypaper預(yù)制體剝離，則獲得IlOmmX0.65mm的包含B4C粉和無定型單質(zhì)娃粉的CNTs Buckypaper預(yù)制體。
[0062]3)將熱塑性酚醛樹脂、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按2:0.5:0.5:0.2的質(zhì)量比混合，配制成熱塑性酚醛樹脂溶液，將熱塑性酚醛樹脂溶液裝在燒杯中置于50°C左右的熱水中備用，以保證樹脂具有較好的流動性；在CNTs Buckypaper預(yù)制體表面平鋪一張由塑性纖維編織的濾網(wǎng)，將CNTs Buckypaper預(yù)制體表面細(xì)分為許許多多細(xì)小的網(wǎng)格，用吸管往每個網(wǎng)格中滴入酚醛樹脂，再置于通風(fēng)櫥中晾干，得到浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體。該步驟中CNTs Buckypaper預(yù)制體的正反兩面均通過該方法進(jìn)行處理。
[0063]4)將浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體平鋪在表面干凈光滑的鐵片上并置于烘箱中，從室溫階梯狀升溫至80°C，在80°C保溫24h，使浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體中的樹脂部分固化，得到軟固化后的樣品；其中，從室溫升溫至80°C期間，每升溫5°C保溫3h ；
[0064]5)將表面干凈光滑的兩塊鐵片及重物置于烘箱中升溫至硬固化溫度190°C，然后打開烘箱，迅速將軟固化后的樣品放于兩塊鐵片之間，并用重物置于最上面，使重物與鐵片給軟固化后的樣品施加30MPa的正壓力，關(guān)上烘箱門，然后在190°C保溫3h以進(jìn)行硬固化，得到硬固化后的樣品；
[0065]6)將硬固化后的樣品置于烘箱中于260°C下熱處理8h，得到后固化樣品。
[0066]7)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將后固化樣品放于碳化爐中，以2V /min的升溫速度從室溫升至600°C，保溫處理3h，然后以2V /min的速度降至室溫，得到預(yù)處理樣品。
[0067]8)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將預(yù)處理樣品放置于碳化爐中，以2°C /min的升溫速度從室溫升溫至600°C，保溫處理8h，然后再以1°C /min的升溫速度升溫至850°C，保溫處理0.5h，再以2V Mn的速度降至室溫，使熱塑性酚醛樹脂基體完全轉(zhuǎn)化為碳基體，得到碳化樣品。
[0068]9)將碳化樣品在氮?dú)鈿夥諣t中進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)，燒結(jié)溫度:1550°C，在燒結(jié)溫度保溫:2h，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜。
[0069]實(shí)施例2:
[0070]I)將3g的CNTs、l.5g的B4C微粉以及5g的無定型單質(zhì)硅粉分散到100ml蒸餾水中，滴入1.3ml表面活性劑Triton? X-100,經(jīng)脈沖超聲分散Ih使均勻，得到分散、均勻且穩(wěn)定的懸浮液；其中，CNTs的直徑約20nm，長度> 50 μ m，密度為2.10g/cm3 ;B4C微粉的粒徑為I?2 μ m,密度為2.52g/cm3 ;無定型單質(zhì)娃粉的粒徑為I?7 μ m,密度為2.34g/cm3 ;另外，脈沖超聲的周期為lmin，且每超聲45s間隔15s，超聲振動的頻率為20kHz，功率為1370W。
[0071]2)將微孔濾膜5 (Isopore ? Membrane Filters)平鋪在加壓過濾裝置內(nèi)的金屬濾網(wǎng)6上面，金屬濾網(wǎng)6墊在微孔濾膜5下面，起支撐保護(hù)微孔濾膜5的作用；微孔濾膜5采用直徑為140mm的圓片，孔徑呈單峰分布且分布范圍窄，孔徑平均為0.45 μ m,孔隙率為75%?85% ;加壓過濾裝置中的盛液缸側(cè)壁102底部緊壓微孔濾膜5與金屬濾網(wǎng)6，防止微孔濾膜5改變位置或褶皺；將懸浮液通過插在進(jìn)液口 2中的漏斗倒入加壓過濾裝置的盛液缸I內(nèi)，然后加壓裝置如加壓泵將空氣經(jīng)進(jìn)液口 2抽入盛液缸I內(nèi)，使加壓泵向懸浮液施加0.75MPa的壓力，且壓力施加方向?yàn)閺膽腋∫荷戏酵聦腋∫菏?迫使懸浮液中的水和表面活性劑Triton? X-100通過微孔濾膜5滲出，經(jīng)出液口 3和橡膠管4流出，懸浮液中剩余的CNTs、B4C微粉、無定型單質(zhì)硅粉的均勻混合物就沉積在微孔濾膜5表面，形成一張CNTs Buckypaper，在無水和表面活性劑Triton? X-100滲出后約半分鐘后，泄壓，將帶有CNTs Buckypaper的微孔濾膜5取出，平鋪在干凈光滑的鐵片表面，置于通風(fēng)櫥中自然晾干，在微孔濾膜5上得到了 CNTs Buckypaper預(yù)制體,最后將微孔濾膜5上的CNTsBuckypaper預(yù)制體剝離，則獲得IlOmmX 1.2mm的包含B4C粉和無定型單質(zhì)娃粉的CNTsBuckypaper 預(yù)制體。
[0072]3)將熱塑性酚醛樹脂、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按2:0.5:0.5:0.2的質(zhì)量比混合，配制成熱塑性酚醛樹脂溶液，將熱塑性酚醛樹脂溶液裝在燒杯中置于50°C左右的熱水中備用，以保證樹脂具有較好的流動性；在CNTs Buckypaper預(yù)制體表面平鋪一張由塑性纖維編織的濾網(wǎng)，將CNTs Buckypaper預(yù)制體表面細(xì)分為許許多多細(xì)小的網(wǎng)格，用吸管往每個網(wǎng)格中滴入酚醛樹脂，再置于通風(fēng)櫥中晾干，得到浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體。該步驟中CNTs Buckypaper預(yù)制體的正反兩面均通過該方法進(jìn)行處理。
[0073]4)將浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體平鋪在表面干凈光滑的鐵片上并置于烘箱中，從室溫階梯狀升溫至75°C在75°C保溫24h，使浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體中的樹脂部分固化，得到軟固化后的樣品；其中，從室溫升溫至75°C期間，每升溫5°C保溫4h ；
[0074]5)將表面干凈光滑的兩塊鐵片及重物置于烘箱中升溫至硬固化溫度180°C，然后打開烘箱，迅速將軟固化后的樣品放于兩塊鐵片之間，并將重物置于最上面，使重物與鐵片給軟固化后的樣品施加30MPa的正壓力，關(guān)上烘箱門，然后在180°C保溫3h以進(jìn)行硬固化，得到硬固化后的樣品；
[0075]6)將硬固化后的樣品置于烘箱中于260°C下熱處理8h，得到后固化樣品。
[0076]7)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將固化樣品放于碳化爐中，以2V /min的升溫速度從室溫升至600°C，保溫處理2.5h，然后以2V /min的速度降至室溫，得到預(yù)處理樣品。
[0077]8)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將預(yù)處理樣品放置于碳化爐中，以2°C /min的升溫速度從室溫升溫至600°C，保溫處理9h，然后再以I°C /min的升溫速度升溫至900°C，保溫處理lh，再以2V Mn的速度降至室溫，使熱塑性酚醛樹脂基體完全轉(zhuǎn)化為碳基體，得到碳化樣品。
[0078]9)將碳化樣品在氮?dú)鈿夥諣t中進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)，燒結(jié)溫度:1550°C，在燒結(jié)溫度保溫2h，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜。
[0079]實(shí)施例3:
[0080]I)將Ig的CNTs、0.5g的B4C微粉以及Ig的無定型單質(zhì)娃粉分散到100ml蒸懼水中，滴入0.5ml表面活性劑Triton? X-100，經(jīng)脈沖超聲分散40min使均勻，得到分散、均勻且穩(wěn)定的懸浮液；其中，CNTs的直徑約20nm，長度> 50 μ m,密度為2.10g/cm3 ；B4C微粉的粒徑I?2 μ m，密度為2.52g/cm3 ;無定型單質(zhì)硅粉的粒徑為I?7 μ m，密度為2.34g/cm3。另外，脈沖超聲的周期為lmin，且每超聲45s間隔15s，超聲振動的頻率為20kHz，功率為 1400W。
[0081]2)將微孔濾膜5 (Isopore ? Membrane Filters)平鋪在加壓過濾裝置內(nèi)的金屬濾網(wǎng)6上面，金屬濾網(wǎng)6墊在微孔濾膜5下面，起支撐保護(hù)微孔濾膜5的作用；微孔濾膜5采用直徑為140mm的圓片，孔徑呈單峰分布且分布范圍窄，孔徑平均為0.45 μ m,孔隙率為75%?85%;加壓過濾裝置中的盛液缸側(cè)壁102底部緊壓微孔濾膜5與金屬濾網(wǎng)6，防止微孔濾膜5改變位置或褶皺；將懸浮液通過插在進(jìn)液口 2中的漏斗倒入加壓過濾裝置的盛液缸I內(nèi)，然后加壓裝置如加壓泵將空氣經(jīng)進(jìn)液口 2抽入盛液缸I內(nèi)，使加壓泵向懸浮液施加0.6MPa的壓力，且壓力施加方向?yàn)閺膽腋∫荷戏酵聦腋∫菏?迫使懸浮液中的水和表面活性劑Triton? X-100通過微孔濾膜5滲出，經(jīng)出液口 3和橡膠管4流出，懸浮液中剩余的CNTs、B4C微粉、無定型單質(zhì)硅粉均勻混合物就沉積在微孔濾膜5表面，形成一張CNTsBuckypaper,在無水和表面活性劑Triton? X-100滲出后約半分鐘后，泄壓，將帶有CNTsBuckypaper的微孔濾膜5取出，平鋪在干凈光滑的鐵片表面，置于通風(fēng)櫥中自然晾干，在微孔濾膜5上得到了 CNTs Buckypaper預(yù)制體,最后將微孔濾膜5上的CNTs Buckypaper預(yù)制體剝離,則獲得IlOmmX0.2mm的包含B4C粉和無定型單質(zhì)娃粉的CNTs Buckypaper預(yù)制體。
[0082]3)將熱塑性酚醛樹脂、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按2:0.5:0.5:0.2的質(zhì)量比混合，配制成熱塑性酚醛樹脂溶液，將熱塑性酚醛樹脂溶液裝在燒杯中置于50°C左右的熱水中備用，以保證樹脂具有較好的流動性；在CNTs Buckypaper預(yù)制體表面平鋪一張由塑性纖維編織的濾網(wǎng)，將CNTs Buckypaper預(yù)制體表面細(xì)分為許許多多細(xì)小的網(wǎng)格，用吸管往每個網(wǎng)格中滴入酚醛樹脂，再置于通風(fēng)櫥中晾干，得到浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體。
[0083]4)將浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體平鋪在表面干凈光滑的鐵片上并置于烘箱中，從室溫階梯狀升溫至8(TC,在8(TC保溫24h,使CNTs Buckypaper預(yù)制體中的樹脂部分固化，得到軟固化后的樣品；其中，從室溫升溫至80°C期間，每升溫5°C保溫6h ；
[0084]5)將表面干凈光滑的兩塊鐵片及重物置于烘箱中升溫至硬固化溫度180°C，然后打開烘箱，迅速將軟固化后的樣品放于兩塊鐵片之間，并將重物置于最上面，使重物與鐵片給軟固化后的樣品施加25MPa的正壓力，關(guān)上烘箱門，然后在180°C保溫3h以進(jìn)行硬固化，得到硬固化后的樣品；
[0085]6)將硬固化后的樣品置于烘箱中于230°C下熱處理10h，得到得到后固化樣品。
[0086]7)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將后固化樣品放于碳化爐中，以2V /min的升溫速度從室溫升至600°C，保溫處理2h，然后以2V /min的速度降至室溫，得到預(yù)處理樣品。
[0087]8)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將預(yù)處理樣品放置于碳化爐中，以2V /min的升溫速度從室溫升溫至600°C，保溫處理8h，然后再以1°C /min的升溫速度升溫至850°C，保溫處理0.5h，再以2V Mn的速度降至室溫，使熱塑性酚醛樹脂基體完全轉(zhuǎn)化為碳基體，得到碳化樣品。
[0088]9)將碳化樣品在氮?dú)鈿夥諣t中進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)，燒結(jié)溫度:1550°C，在燒結(jié)溫度保溫:2h，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜。
[0089]實(shí)施例4:
[0090]I)將2g的CNTsUg的B4C微粉以及2.5g的無定型單質(zhì)硅粉分散到100ml蒸餾水中，滴入0.8ml表面活性劑Triton? X-100，經(jīng)脈沖超聲分散Ih使均勻，得到分散、均勻且穩(wěn)定的懸浮液；其中，CNTs的直徑約20nm，長度> 50 μ m,密度為2.10g/cm3 ；B4C微粉的粒徑I?2 μ m,密度為2.52g/cm3 ;無定型單質(zhì)娃粉的粒徑I?7 μ m,密度為2.34g/cm3。另外，脈沖超聲的周期為lmin，且每超聲45s間隔15s，超聲振動的頻率為20kHz，功率為1300W。
[0091]2)將微孔濾膜5 (Isopore ? Membrane Filters)平鋪在加壓過濾裝置內(nèi)的金屬濾網(wǎng)6上面，金屬濾網(wǎng)6墊在微孔濾膜5下面，起支撐保護(hù)微孔濾膜5的作用；微孔濾膜5采用直徑為140mm的圓片，孔徑呈單峰分布且分布范圍窄，孔徑平均為0.45 μ m,孔隙率為75%?85% ;加壓過濾裝置中的盛液缸側(cè)壁102底部緊壓微孔濾膜5與金屬濾網(wǎng)6，防止微孔濾膜5改變位置或褶皺；將懸浮液通過插在進(jìn)液口 2中的漏斗倒入加壓過濾裝置的盛液缸I內(nèi)，然后加壓裝置如加壓泵將空氣經(jīng)進(jìn)液口 2抽入盛液缸I內(nèi)，使加壓泵向懸浮液施加0.65MPa的壓力，且壓力施加方向?yàn)閺膽腋∫荷戏酵聦腋∫菏?，迫使懸浮液中的水和表面活性劑Triton? X-100通過微孔濾膜5滲出，經(jīng)出液口 3和橡膠管4流出，懸浮液中剩余的CNTs、B4C微粉、無定型單質(zhì)硅粉的均勻混合物就沉積在微孔濾膜5表面，形成一張CNTs Buckypaper，在無水和表面活性劑Triton? X-100滲出后約半分鐘后，泄壓，將帶有CNTs Buckypaper的微孔濾膜5取出，平鋪在干凈光滑的鐵片表面，置于通風(fēng)櫥中自然晾干，在微孔濾膜5上得到了 CNTs Buckypaper預(yù)制體,最后將微孔濾膜5上的CNTsBuckypaper預(yù)制體剝離，則獲得IlOmmX0.63mm的包含B4C粉和無定型單質(zhì)娃粉的CNTsBuckypaper 預(yù)制體。
[0092]3)將熱塑性酚醛樹脂、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按2:0.5:0.5:0.2的質(zhì)量比混合，配制成熱塑性酚醛樹脂溶液，將熱塑性酚醛樹脂溶液裝在燒杯中置于50°C左右的熱水中備用，以保證樹脂具有較好的流動性；在CNTs Buckypaper預(yù)制體表面平鋪一張由塑性纖維編織的濾網(wǎng)，將CNTs Buckypaper預(yù)制體表面細(xì)分為許許多多細(xì)小的網(wǎng)格，用吸管往每個網(wǎng)格中滴入酚醛樹脂，再置于通風(fēng)櫥中晾干，得到浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體。該步驟中CNTs Buckypaper預(yù)制體的正反兩面均通過該方法進(jìn)行處理。
[0093]4)將浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體平鋪在表面干凈光滑的鐵片上并置于烘箱中，從室溫階梯狀升溫至80°C，在80°C保溫24h，使浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體中的樹脂部分固化，得到軟固化后的樣品；其中，從室溫升溫至80°C期間，每升溫5°C保溫4h ；
[0094]5)將表面干凈光滑的兩塊鐵片及重物置于烘箱中升溫至硬固化溫度185°C，然后打開烘箱，迅速將軟固化后的樣品放于兩塊鐵片之間，并將重物置于最上面，使重物與鐵片給軟固化后的樣品施加25MPa的正壓力，關(guān)上烘箱門，然后在185°C保溫2.5h以進(jìn)行硬固化，得到硬固化后的樣品；
[0095]6)將硬固化后的樣品置于烘箱中于280°C下熱處理6h，得到后固化樣品。
[0096]7)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將后固化樣品放于碳化爐中，以2V /min的升溫速度從室溫升至600°C，保溫處理2.5h，然后以2V /min的速度降至室溫，得到預(yù)處理樣品。
[0097]8)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將預(yù)處理樣品放置于碳化爐中，以2V /min的升溫速度從室溫升溫至600°C，保溫處理8h，然后再以1°C /min的升溫速度升溫至900°C，保溫處理0.5h，再以2V Mn的速度降至室溫，使熱塑性酚醛樹脂基體完全轉(zhuǎn)化為碳基體，得到碳化樣品。
[0098]9)將碳化樣品在氮?dú)鈿夥諣t中進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)，燒結(jié)溫度:1500°C，在燒結(jié)溫度保溫:3h，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜。
[0099]實(shí)施例5:
[0100]I)將2g CNTs、1.2g B4C微粉以及3g無定型單質(zhì)硅粉分散到100ml蒸餾水中，滴入0.9ml表面活性劑Triton? X-100,經(jīng)超聲分散50min使均勻，得到分散、均勻且穩(wěn)定的懸浮液；其中，CNTs的直徑約20nm，長度> 50 μ m,密度為2.10g/cm3 ；B4C微粉的粒徑為I?2 μ m,密度為2.52g/cm3 ;無定型單質(zhì)娃粉的粒徑為I?7 μ m,密度為2.34g/cm3。另外,脈沖超聲的周期為lmin，且每超聲45s間隔15s，超聲振動的頻率為20kHz，功率為1370W。
[0101]2)將微孔濾膜5 (Isopore ? Membrane Filters)平鋪在加壓過濾裝置內(nèi)的金屬濾網(wǎng)6上面，金屬濾網(wǎng)6墊在微孔濾膜5下面，起支撐保護(hù)微孔濾膜5的作用；微孔濾膜5采用直徑為140mm的圓片，孔徑呈單峰分布且分布范圍窄，孔徑平均為0.45 μ m,孔隙率為75%?85% ;加壓過濾裝置中的盛液缸側(cè)壁102底部緊壓微孔濾膜5與金屬濾網(wǎng)6，防止微孔濾膜5改變位置或褶皺；將懸浮液通過插在進(jìn)液口 2中的漏斗倒入加壓過濾裝置的盛液缸I內(nèi)，然后加壓裝置如加壓泵將空氣經(jīng)進(jìn)液口 2抽入盛液缸I內(nèi)，使加壓泵向懸浮液施加0.65MPa的壓力，且壓力施加方向?yàn)閺膽腋∫荷戏酵聦腋∫菏?迫使懸浮液中的水和表面活性劑Triton? X-100通過微孔濾膜滲出，經(jīng)出液口和橡膠管流出，懸浮液中剩余的CNTs、B4C微粉、無定型單質(zhì)硅粉均勻混合物就沉積在微孔濾膜表面，形成一張CNTsBuckypaper,在無水和表面活性劑Triton? X-100滲出后約半分鐘后，泄壓，將帶有CNTsBuckypaper的微孔濾膜5取出，平鋪在干凈光滑的鐵片表面，置于通風(fēng)櫥中自然晾干，在微孔濾膜5上得到了 CNTs Buckypaper預(yù)制體,最后將微孔濾膜5上的CNTs Buckypaper預(yù)制體剝離，則獲得IlOmmX0.72mm的包含B4C粉和無定型單質(zhì)娃粉的CNTs Buckypaper預(yù)制體。
[0102]3)將熱塑性酚醛樹脂、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按2:0.5:0.5:0.2的質(zhì)量比混合，配制成熱塑性酚醛樹脂溶液，將熱塑性酚醛樹脂溶液裝在燒杯中置于50°C左右的熱水中備用，以保證樹脂具有較好的流動性；在CNTs Buckypaper預(yù)制體表面平鋪一張由塑性纖維編織的濾網(wǎng)，將CNTs Buckypaper預(yù)制體表面細(xì)分為許許多多細(xì)小的網(wǎng)格，用吸管往每個網(wǎng)格中滴入酚醛樹脂，再置于通風(fēng)櫥中晾干，得到浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體。該步驟中CNTs Buckypaper預(yù)制體的正反兩面均通過該方法進(jìn)行處理。
[0103]4)將浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體平鋪在表面干凈光滑的鐵片上并置于烘箱中，從室溫階梯狀升溫至75°C，在75°C保溫30h，使浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體中的樹脂部分固化，得到軟固化后的樣品；其中，從室溫升溫至75°C期間，每升溫5°C保溫6h ；
[0104]5)將表面干凈光滑的兩塊鐵片及重物置于烘箱中升溫至硬固化溫度170°C，然后打開烘箱，迅速將軟固化后的樣品放于兩塊鐵片之間，并用重物置于最上面，使重物與鐵片給軟固化后的樣品施加35MPa的正壓力，關(guān)上烘箱門，然后在170°C保溫2h以進(jìn)行硬固化，得到硬固化后的樣品；
[0105]6)將硬固化后的樣品置于烘箱中于200°C下熱處理7h，得到后固化樣品。
[0106]7)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將固化樣品放于碳化爐中，以1°C /min的升溫速度從室溫升至550°C，保溫處理1.5h，然后以2V /min的速度降至室溫，得到預(yù)處理樣品。
[0107]8)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將預(yù)處理樣品放置于碳化爐中，以3°C /min的升溫速度從室溫升溫至550°C，保溫處理10h，然后再以2V /min的升溫速度升溫至1000°C，保溫處理0.5h，再以3°C /min的速度降至室溫，使熱塑性酚醛樹脂基體完全轉(zhuǎn)化為碳基體，得到碳化樣品。
[0108]9)將碳化樣品在氮?dú)鈿夥諣t中進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)，燒結(jié)溫度:1500°C，在燒結(jié)溫度保溫:3h，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜。
[0109]實(shí)施例6:
[0110]I)將2g CNTs、0.5g B4C微粉以及3g無定型單質(zhì)硅粉分散到100ml蒸餾水中，滴入Iml表面活性劑Triton? X-100,經(jīng)超聲分散50min使均勻，得到分散、均勻且穩(wěn)定的懸浮液；其中，CNTs的直徑約20nm，長度> 50 μ m,密度為2.10g/cm3 ；B4C微粉的粒徑為I?2 μ m,密度為2.52g/cm3 ;無定型單質(zhì)娃粉的粒徑為I?7 μ m,密度為2.34g/cm3。另外，另外，脈沖超聲的周期為lmin，且每超聲45s間隔15s，超聲振動的頻率為20kHz，功率為1400W。
[0111]2)將微孔濾膜5 (Isopore ? Membrane Filters)平鋪在加壓過濾裝置內(nèi)的金屬濾網(wǎng)6上面，金屬濾網(wǎng)6墊在微孔濾膜5下面，起支撐保護(hù)微孔濾膜5的作用；微孔濾膜5采用直徑為140mm的圓片，孔徑呈單峰分布且分布范圍窄，孔徑平均為0.45 μ m,孔隙率為75%?85%;加壓過濾裝置中的盛液缸側(cè)壁102底部緊壓微孔濾膜5與金屬濾網(wǎng)6，防止微孔濾膜5改變位置或褶皺；將懸浮液通過插在進(jìn)液口 2中的漏斗倒入加壓過濾裝置的盛液缸I內(nèi)，然后加壓裝置如加壓泵將空氣經(jīng)進(jìn)液口 2抽入盛液缸I內(nèi)，使加壓泵向懸浮液施加0.6OMPa的壓力，且壓力施加方向?yàn)閺膽腋∫荷戏酵聦腋∫菏?迫使懸浮液中的水和表面活性劑Triton? X-100通過微孔濾膜滲出，經(jīng)出液口 3和橡膠管4流出，懸浮液中剩余的CNTs、B4C微粉、無定型單質(zhì)硅粉的均勻混合物就沉積在微孔濾膜5表面，形成一張CNTsBuckypaper,在無水和表面活性劑Triton? X-100滲出后約半分鐘后，泄壓，將帶有CNTsBuckypaper的微孔濾膜5取出，平鋪在干凈光滑的鐵片表面，置于通風(fēng)櫥中自然晾干，在微孔濾膜5上得到了 CNTs Buckypaper預(yù)制體,最后將微孔濾膜5上的CNTs Buckypaper預(yù)制體剝離，則獲得IlOmmX0.56mm的包含B4C粉和Si粉的CNTs Buckypaper預(yù)制體。
[0112]3)將熱塑性酚醛樹脂、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按2:0.5:0.5:0.2的質(zhì)量比混合，配制成熱塑性酚醛樹脂溶液，將熱塑性酚醛樹脂溶液裝在燒杯中置于50°C左右的熱水中備用，以保證樹脂具有較好的流動性；在CNTs Buckypaper預(yù)制體表面平鋪一張由塑性纖維編織的濾網(wǎng)，將CNTs Buckypaper預(yù)制體表面細(xì)分為許許多多細(xì)小的網(wǎng)格，用吸管往每個網(wǎng)格中滴入酚醛樹脂，再置于通風(fēng)櫥中晾干，得到浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體。該步驟中CNTs Buckypaper預(yù)制體的正反兩面均通過該方法進(jìn)行處理。
[0113]4)將浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體平鋪在表面干凈光滑的鐵片并置于烘箱中，從室溫階梯狀升溫至90°C，在90°C保溫12h，使浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體中的樹脂部分固化，得到軟固化后的樣品；其中，從室溫升溫至90°C期間，每升溫5°C保溫5h ；
[0114]5)將表面干凈光滑的兩塊鐵片及重物置于烘箱中升溫至硬固化溫度170°C，然后打開烘箱，迅速將軟固化后的樣品放于兩塊鐵片之間，并用重物置于最上面，使重物與鐵片給軟固化后的樣品施加35MPa的正壓力，關(guān)上烘箱門，然后在170°C保溫2h以進(jìn)行硬固化，得到硬固化后的樣品；
[0115]6)將硬固化后的樣品置于烘箱中于280°C下熱處理7h，得到后固化樣品。
[0116]7)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將固化樣品放于碳化爐中，以3°C /min的升溫速度從室溫升至650°C，保溫處理lh，然后以3°C /min的速度降至室溫，得到預(yù)處理樣品。
[0117]8)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將預(yù)處理樣品放置于碳化爐中，以1°C /min的升溫速度從室溫升溫至650°C，保溫處理5h，然后再以2°C /min的升溫速度升溫至1000°C，保溫處理45min，再以3°C /min的速度降至室溫，使熱塑性酚醛樹脂基體完全轉(zhuǎn)化為碳基體，得到碳化樣品。
[0118]9)將碳化樣品在氮?dú)鈿夥諣t中進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)，燒結(jié)溫度:1700°C，在燒結(jié)溫度保溫:1.5h，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜。
[0119]實(shí)施例7:
[0120]I)將2.5g CNTs、1.5g B4C微粉以及1.5g無定型單質(zhì)硅粉分散到100ml蒸餾水中，滴入0.9ml表面活性劑Triton? X-100，經(jīng)超聲分散50min使均勻，得到分散、均勻且穩(wěn)定的懸浮液；其中，CNTs的直徑約20nm，長度> 50 μ m，密度為2.10g/cm3 ;B4C微粉的粒徑為I?2 μ m,密度為2.52g/cm3 ;無定型單質(zhì)娃粉的粒徑為I?7 μ m,密度為2.34g/cm3。另外，脈沖超聲的周期為lmin，且每超聲45s間隔15s，超聲振動的頻率為20kHz，功率為1370W。
[0121]2)將微孔濾膜5 (Isopore ? Membrane Filters)平鋪在加壓過濾裝置內(nèi)的金屬濾網(wǎng)6上面，金屬濾網(wǎng)6墊在微孔濾膜5下面，起支撐保護(hù)微孔濾膜5的作用；微孔濾膜5采用直徑為140mm的圓片，孔徑呈單峰分布且分布范圍窄，孔徑平均為0.45 μ m,孔隙率為75%?85%;加壓過濾裝置中的盛液缸側(cè)壁102底部緊壓微孔濾膜5與金屬濾網(wǎng)6，防止微孔濾膜5改變位置或褶皺；將懸浮液通過插在進(jìn)液口 2中的漏斗倒入加壓過濾裝置的盛液缸I內(nèi)，然后加壓裝置如加壓泵將空氣經(jīng)進(jìn)液口 2抽入盛液缸I內(nèi)，使加壓泵向懸浮液施加
0.SOMPa的壓力，且壓力施加方向?yàn)閺膽腋∫荷戏酵聦腋∫菏?，迫使懸浮液中的水和表面活性劑Triton? X-100通過微孔濾膜滲出，經(jīng)出液口 3和橡膠管4流出，懸浮液中剩余的CNTs、B4C微粉、無定型單質(zhì)硅粉的均勻混合物就沉積在微孔濾膜5表面，形成一張CNTsBuckypaper,在無水和表面活性劑Triton? X-1OO滲出后約半分鐘后，泄壓，將帶有CNTsBuckypaper的微孔濾膜5取出，平鋪在干凈光滑的鐵片表面，置于通風(fēng)櫥中自然晾干，在微孔濾膜5上得到了 CNTs Buckypaper預(yù)制體,最后將微孔濾膜5上的CNTs Buckypaper預(yù)制體剝離，則獲得IlOmmX0.79mm包含B4C粉和無定型單質(zhì)娃粉的CNTs Buckypaper預(yù)制體。
[0122]3)將熱塑性酚醛樹脂、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按2:0.5:0.5:0.2的質(zhì)量比混合，配制成熱塑性酚醛樹脂溶液，將熱塑性酚醛樹脂溶液裝在燒杯中置于50°C左右的熱水中備用，以保證樹脂具有較好的流動性；在CNTs Buckypaper預(yù)制體表面平鋪一張由塑性纖維編織的濾網(wǎng)，將CNTs Buckypaper預(yù)制體表面細(xì)分為許許多多細(xì)小的網(wǎng)格，用吸管往每個網(wǎng)格中滴入酚醛樹脂，再置于通風(fēng)櫥中晾干，得到浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體。該步驟中CNTs Buckypaper預(yù)制體的正反兩面均通過該方法進(jìn)行處理。
[0123]4)將浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體平鋪在表面干凈光滑的鐵片上并置于烘箱中，從室溫階梯狀升溫至60°C,在60°C保溫48h,使浸潰后CNTs Buckypaper預(yù)制體中的樹脂部分固化，得到軟固化后的樣品；其中，從室溫升溫至60°C期間，每升溫5°C保溫6h ；
[0124]5)將表面干凈光滑的兩塊鐵片及重物置于烘箱中升溫至硬固化溫度180°C，然后打開烘箱，迅速將軟固化后的樣品放于兩塊鐵片之間，并用重物置于最上面，使重物與鐵片給軟固化后的樣品施加35MPa的正壓力，關(guān)上烘箱門，然后在180°C保溫2h以進(jìn)行硬固化，得到硬固化后的樣品；
[0125]6)將硬固化后的樣品置于烘箱中于200°C下熱處理7h，得到后固化樣品。
[0126]7)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將固化樣品放于碳化爐中，以1°C /min的升溫速度從室溫升至450°C，保溫處理3h，然后以2V /min的速度降至室溫，得到預(yù)處理樣品。
[0127]8)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將預(yù)處理樣品放置于碳化爐中，以TC /min的升溫速度從室溫升溫至600°C，保溫處理10h，然后再以3°C /min的升溫速度升溫至1000°C，保溫處理
0.5h，再以1°C /min的速度降至室溫，使熱塑性酚醛樹脂基體完全轉(zhuǎn)化為碳基體，得到碳化樣品。
[0128]9)將碳化樣品在氮?dú)鈿夥諣t中進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)，燒結(jié)溫度:1500°C，在燒結(jié)溫度保溫:3h，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜。
[0129]本發(fā)明用四點(diǎn)探針法測試了所制備的不同成分配比的CNTs增強(qiáng)SiC-B4C陶瓷基納米復(fù)合材料膜在室溫條件下的電阻率，膜表面兩點(diǎn)間的電阻率為30?45μ Ω.πι，接近碳的電阻率(約為25 μ Ω.m)，碳納米管軸向的電阻率約為I μ Ω.m左右，而純的SiC是電的絕緣體或半絕緣體，摻雜后能成為半導(dǎo)體，一般的，SiC的電阻率為1000Ω.πι以上。因此，本發(fā)明所制備的CNTs/SiC-B4C陶瓷基復(fù)合材料膜已經(jīng)成為了優(yōu)異的電導(dǎo)體。而且，這里B4C的加入也是起積極作用的，無B4C加入時，CNTs/SiC膜的電阻率是100μ Ω.πι左右，這應(yīng)歸因于B4C對CNTs/SiC界面的改性作用。
【權(quán)利要求】
1.一種碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將CNTs、B4C微粉以及無定型單質(zhì)硅粉分散到水中，以表面活性劑Triton?x-100作為分散劑，脈沖超聲分散使混合均勻，得到懸浮液；其中，懸浮液中的CNTs、B4C微粉以及無定型單質(zhì)硅粉的質(zhì)量比為(f 3):(0.5^1.5):(Γ5)； 2)將懸浮液利用加壓過濾裝置過濾以得到包含B4C粉和單質(zhì)硅粉的CNTsBuckypaper預(yù)制體；然后在CNTs Buckypaper預(yù)制體表面鋪設(shè)一張濾網(wǎng)，使CNTs Buckypaper預(yù)制體的表面被分為若干網(wǎng)格，向每個網(wǎng)格中滴入熱塑性酚醛樹脂溶液，再晾干，得到浸潰后CNTsBuckypaper 預(yù)制體； 3)將浸潰后CNTsBuckypaper預(yù)制體放于鐵片表面并置于烘箱中，從室溫升溫至6(T90°C并保溫12?48h，以進(jìn)行軟固化，得到軟固化后的樣品；其中，從室溫升溫至6(T90°C期間，每升溫5°C保溫3-6h; 4)將兩塊鐵片及重物置于烘箱中升溫至17(T19(TC，然后將軟固化后的樣品放于兩塊鐵片之間，再將重物置于鐵片上，使重物與鐵片給軟固化后的樣品施加25?35MPa的正壓力，然后在17(T190°C保溫2?3h以進(jìn)行硬固化，得到硬固化后的樣品； 5)將硬固化后的樣品置于烘箱中于20(T28(TC下熱處理6?10h，得到后固化樣品； 6)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將固化樣品放于碳化爐中，以f3°C /min的升溫速度從室溫升至45(T650°C，保溫處理l?3h，然后以1?3°C /min的速度降至室溫，得到預(yù)處理樣品； 7)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將預(yù)處理樣品放置于碳化爐中，以f3°C /min的升溫速度從室溫升溫至55(T650°C，保溫處理5?10h，然后再以I?3°C /min的升溫速度升溫至85(Tl00(rC，保溫處理0.5?lh，然后以f 3°C /min的速度降至室溫，得到碳化樣品； 8)將碳化樣品在氮?dú)鈿夥諣t中進(jìn)行燒結(jié)，得到碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，其特征在于:所述的步驟I)中CNTs的直徑為20nm，長度> 50 μ m,密度為2.10g/cm3 ；B4C微粉的粒徑為I?2 μ m,密度為2.52g/cm3 ;無定型單質(zhì)娃粉的粒徑為I?7 μ m,密度為2.34g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，其特征在于:所述的步驟I)中每I?3g的CNTs分散在100ml水中，每100ml水中加入0.5?1.5ml 表面活性劑 Triton? X-1OO0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，其特征在于:所述的步驟I)中脈沖超聲分散的時間為0.5?lh，脈沖超聲的周期為lmin，且每超聲45s間隔15s，超聲振動的頻率為20kHz，功率為1300?1400W。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，其特征在于:所述的步驟2)中的加壓過濾裝置包括用于給加壓裝置提供壓力的加壓裝置以及頂部開設(shè)進(jìn)液口(2)，底部開設(shè)出液口(3)的圓柱形盛液缸(I)，所述的盛液缸(I)由盛液缸頂蓋(101)、盛液缸側(cè)壁(102)、盛液缸底蓋(103)組成，且盛液缸側(cè)壁(102)的頂部與盛液缸頂蓋(101)連接，盛液缸側(cè)壁(102)的底部與盛液缸底蓋(103)連接，且盛液缸底蓋(103)為腔體結(jié)構(gòu)，盛液缸底蓋(103)的內(nèi)壁上設(shè)有用于安放金屬支架(7)的圓環(huán)形臺階(104)，金屬支架(7)上放置有用于鋪設(shè)微孔濾膜(5)的金屬濾網(wǎng)(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，其特征在于:所述的步驟2)中CNTs Buckypaper預(yù)制體是采用如下方法得到的: 將微孔濾膜(5)平鋪在金屬濾網(wǎng)(6)上，然后將盛液缸側(cè)壁(102)分別與盛液缸底蓋(103)和盛液缸頂蓋(101)相連，在進(jìn)液口(2)中插入漏斗，接著將懸浮液通過進(jìn)液口(2)倒入盛液缸⑴內(nèi)，再將進(jìn)液口(2)與加壓裝置連接，使加壓裝置向懸浮液施加0.6?0.8MPa的壓力，懸浮液中的水和表面活性劑Triton? X-100通過微孔濾膜(5)濾出并通過出液口(3)流出，剩余的CNTs、B4C微粉、無定型單質(zhì)硅粉的均勻混合物沉積在微孔濾膜(5)表面，形成一張CNTs Buckypaper,最后去除加壓裝置,將帶有CNTsBuckypaper的微孔濾膜(5)取出晾干，在微孔濾膜(5)上得到了 CNTsBuckypaper預(yù)制體，接著將微孔濾膜(5)上的CNTs Buckypaper預(yù)制體剝離。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，其特征在于:所述的步驟2)中微孔濾膜的孔隙率為75%?85%，孔徑呈單峰分布且分布范圍窄，孔徑平均為0.45 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟2)中熱塑性酚醛樹脂溶液是采用如下方法配制的:將熱塑性酚醛樹脂、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按2:0.5:0.5:0.2的質(zhì)量比混合均勻，配制熱塑性酚醛樹脂溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管增強(qiáng)SiC基納米復(fù)合材料膜的制備方法，其特征在于:所述的步驟8)中燒結(jié)溫度為1450?1700°C，燒結(jié)時間為I?3h。
【文檔編號】C04B35/565GK104291826SQ201410475361
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】蔡艷芝, 尹洪峰, 周媛, 鐘興潤 申請人:西安建筑科技大學(xué)