一種CVD石墨烯-SiC的玻璃纖維的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種CVD石墨烯-SiC的玻璃纖維，由玻璃纖維，及由內(nèi)而外依次附著在其表面的金屬涂層、石墨烯-SiC層組成。所述的金屬涂層為鎳、銅，厚度為10-100nm。所述的CVD石墨烯-SiC厚度為0.01～10nm，CVD石墨烯-SiC中SiC夾雜于石墨烯片層結(jié)構(gòu)中間和外層表面。石墨烯片層之間以及和基體之間緊密結(jié)合，同時(shí)也不會(huì)損害石墨烯高的強(qiáng)韌性和導(dǎo)電性能，使得材料具有高的強(qiáng)韌性，高導(dǎo)電性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種CVD石墨烯-S i C的玻璃纖維

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種玻璃纖維，特別是涉及一種CVD石墨烯-SiC的玻璃纖維。

【背景技術(shù)】
[0002] 玻璃纖維具有拉伸強(qiáng)度高、彈性模量高、抗沖擊性能好、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗疲勞性 好、耐高溫等優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于航天、航空、兵器、艦船、化工等領(lǐng)域。隨著我國(guó)在該領(lǐng) 域的大力發(fā)展，高性能玻璃纖維復(fù)合材料已成為航空航天工業(yè)中不可或缺的一種材料，與 鋁合金、鋼和鈦合金3大金屬材料共同成為支撐航空航天事業(yè)發(fā)展的基石。而烯是已知的 世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2. 3%的可見(jiàn)光，電阻率只約 1(Γ6Ω · cm，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料，而且石墨烯的力學(xué)性能也十分優(yōu)異， 其楊氏模量高達(dá)llOOGPa，斷裂強(qiáng)度為130GPa。因此在玻璃纖維表面制備一層石墨烯層，因 此在玻璃纖維表面上鍍一層石墨烯能夠顯著提高玻璃纖維的強(qiáng)韌性，同時(shí)使之具有優(yōu)異的 導(dǎo)電性能。用該材料制備出的玻璃纖維復(fù)合材料能廣泛運(yùn)用于航空飛行器中，不僅能夠作 為結(jié)構(gòu)材料，而且利用其高導(dǎo)電性能，可作為電磁屏蔽材料運(yùn)用于各類(lèi)儀器表盤(pán)，各大功率 電磁設(shè)備的阻隔材料等。但是石墨烯本身具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性，層與層之間缺少共價(jià)鍵的緊 密結(jié)合，極易脫落，而通過(guò)CVD的方法在石墨烯片層、石墨烯與基體之間夾雜碳化硅，使石 墨烯片層之間以及和基體之間緊密結(jié)合，同時(shí)得到的涂層依然具有良好的高導(dǎo)電性能。
[0003] 文獻(xiàn)[Wenyi Huang，Jianfeng Yu，Kwang Joo Kwak，L. James Lee，et al. Adv. Mater. 2013，25，4668-4672]報(bào)道了 一種制備含有強(qiáng)鍵官能團(tuán)的石墨烯的方法，該方法通過(guò) 控制功能石墨烯（GP-S03H)納米紙和硅橡膠的含量來(lái)制得，所制備的石墨烯與基體之間具 有很強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合，使之可以與陶瓷坩堝、玻璃纖維、石英、硅晶片或者金屬結(jié)合的更緊 密。但是該方法所制備的石墨烯層數(shù)以及均勻性難以控制，使所制備的材料性能下降。
[0004] 文獻(xiàn)[Lee C S，Cojocaru C S，Mo ujahid W，et al. Nanotechnology，2012, 2326): 265603]介紹了一種在玻璃上低溫制備石墨烯層的方法，然而該方法并沒(méi)有解決石墨烯層 與玻璃基體之間結(jié)合弱的問(wèn)題。因此本發(fā)明采用CVD法在石墨烯表面再制備一層碳化硅涂 層來(lái)緊固石墨烯與玻璃纖維基體的方法。而CVD方法制備石墨烯簡(jiǎn)單易行，所得石墨烯均 勻可控且質(zhì)量很高，可實(shí)現(xiàn)大面積生長(zhǎng)，同時(shí)在石墨烯表面制備碳化硅層并不會(huì)影響石墨 烯的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有石墨烯片層之間以及和基體之間結(jié)合力差的問(wèn)題，提 供了一種CVD石墨烯-SiC的玻璃纖維。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：一種CVD石墨烯-SiC的玻璃纖維，由 玻璃纖維，及由內(nèi)而外依次附著在其表面的金屬涂層、石墨烯-SiC層組成。所述的金屬涂 層為鎳、銅，厚度為l〇-l〇〇nm。所述的CVD石墨烯-SiC厚度為0.01?10nm，CVD石墨烯-SiC 中SiC夾雜于石墨烯片層結(jié)構(gòu)中間和外層表面。
[0007] 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：石墨烯片層之間以及和基體之間緊密結(jié)合，同時(shí)也不會(huì)損害石 墨烯高的強(qiáng)韌性和導(dǎo)電性能，使得材料具有高的強(qiáng)韌性，高導(dǎo)電性。。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖：
[0009] 10為玻璃纖維；20為金屬涂層；30為石墨烯-Sic層；
[0010] 圖2是[30]石墨烯-Sic層的結(jié)構(gòu)示意圖：
[0011] 40為石墨烯片層；50為夾雜的SiC。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià) 形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定。
[0013] 實(shí)施例
[0014] 參照?qǐng)D1，是一種CVD石墨烯-SiC的玻璃纖維的結(jié)構(gòu)示意圖，其中10是玻璃纖維， 20是金屬層，30是為石墨烯-SiC層，圖2是[30]石墨烯-SiC層的結(jié)構(gòu)示意圖，其中40為 石墨烯片層；50為夾雜的SiC。其中玻璃纖維為E類(lèi)玻璃纖維絲，金屬涂層為鎳、銅，厚度為 10-100nm。所述的CVD石墨烯-SiC厚度為0. 01?10nm，CVD石墨烯-SiC中SiC夾雜于石 墨烯片層結(jié)構(gòu)中間和外層表面。
[0015] 上述僅為本發(fā)明的兩個(gè)【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利 用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)的范圍的行為。但凡是 未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何形式的簡(jiǎn) 單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種CVD石墨烯-Sic的玻璃纖維，由玻璃纖維，及由內(nèi)而外依次附著在其表面的金 屬涂層、石墨烯-SiC層組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維，其特征在于所述的金屬涂層為鎳、銅，厚度為 10-100nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述玻璃纖維，其特征在于所述的CVD石墨烯-SiC厚度為0. 01? 10nm〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述玻璃纖維，其特征在于所述的CVD石墨烯-SiC中SiC夾雜于石 墨烯片層結(jié)構(gòu)中間和外層表面。
【文檔編號(hào)】C03C25/48GK104118999SQ201410391844
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】陳照峰, 汪洋 申請(qǐng)人:蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司