新材料及其应用

本发明公开了一种碳纤维表面致密化烧结TiO2涂层的方法。本方法以钛酸酯为钛源，醇液为溶剂，低熔点盐为烧结助剂，有机酸为螯合剂和pH值调节剂；首先经水解制得含烧结助剂的先驱体溶液，再将碳纤维浸渍、烘干和烧结，制得致密化的碳纤维表面TiO2涂层。本方法以低熔点盐为助熔剂，在受热条件下转变为液相润湿固体，并在固体颗粒之间渗透，溶解烧结键并诱导二氧化钛颗粒重排，从而达到致密化涂层的作用。本方法制备的致密化二氧化钛涂层碳纤维保持了碳纤维所具备的的柔韧性和可编织性，同时提高了碳纤维的高温抗氧化性能，并避免了碳纤维与复合材料基体间的界面反应。

碳纤维是分解温度低于熔融温度的纤维聚合物，惰性气氛下通过1000～3000℃固相热解制成，最终含碳量在90%以上的无机材料。根据原料体系的不同，碳纤维主要分为三种：粘胶基碳纤维、聚丙烯腈基（PAN基）碳纤维和沥青基碳纤维。

本发明以低熔点盐为助熔剂，在受热条件先下转变为液相，液相润湿固体，新生成的液相在固体颗粒之间渗透，溶解烧结键，诱导二氧化钛颗粒重排，固体溶解于液相中，提高了传质速率，导致颗粒长大和致密，从而达到致密化涂层的作用。