一種高紅外吸收的玻璃纖維的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高紅外吸收的玻璃纖維，其特征在于以玻璃纖維作為基體，基體外圍是具有紅外吸收特性的石墨烯層，基體與石墨烯層之間以SiC過渡層作為粘結(jié)層；石墨烯層的厚度為400-600nm，均勻覆蓋于纖維表層；玻璃纖維的直徑在0.5-10微米；SiC過渡層的厚度為10-100nm，在過渡層中從基體向外圍SiC的含量逐漸降低，石墨烯中Si原子與碳原子百分比為2～20％。石墨烯層的存在，使得玻璃纖維在具有保溫隔音的同時具備一定的紅外吸收特性，拓寬了玻纖的使用領(lǐng)域。
【專利說明】一種高紅外吸收的玻璃纖維

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種玻璃纖維，特別是涉及一種高紅外吸收的玻璃纖維。
技術(shù)背景
[0002]玻璃纖維具有絕緣性好、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸音性能強等優(yōu)異性能，近年來被廣泛地應(yīng)用于航空航天、軍事化工等多個領(lǐng)域。隱身技術(shù)作為提高武器系統(tǒng)生存和突防能力、提高總體作戰(zhàn)效能的有效手段，受到了世界各軍事大國的高度重視，而隱身材料的發(fā)展和應(yīng)用是隱身技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，如何使得玻璃纖維在具有優(yōu)異保溫特性的同時具備紅外吸收能力進而作為隱身材料是一個重要的課題。
[0003]石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料，是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個碳原子厚度的二維材料，由于具有較好的微波吸收特性而被制備成石墨烯涂層用于改善材料的性能。
[0004]申請?zhí)枮?00580037800.X的中國專利公開了一種吸收近紅外線的纖維以及使用該纖維的纖維制品，在該專利中纖維表面和/或內(nèi)部含有鎢氧化物微粒和/或復(fù)合鎢氧化物微粒，含有微粒的混合母體基料在拉伸工藝的作用下制備出具有吸收近紅外線的纖維。以有機物作為母基，金屬氧化物作為填充材料采用一次成型工藝制備，該纖維以及纖維制品具有耐候性好、熱線吸收效率好等優(yōu)點，但纖維主體為有機物，在制備過程中以及使用過程中必將存在環(huán)境污染等問題。
[0005]申請?zhí)枮?01110001525.3的中國專利公開了一種氧化石墨烯涂覆膜的制備方法:將氧化石墨烯加入水中，邊超聲處理邊攪拌得到氧化石墨烯的膠體懸浮液，其中ImL水中加入Img氧化石墨烯；通過噴涂或輥壓的方式將氧化石墨烯的膠體懸浮液涂覆在通用薄膜表面，干燥后形成氧化石墨烯薄膜，涂覆若干層，待最上面一層氧化石墨烯涂層干燥形成薄膜后，再在最上面一層氧化石墨烯薄膜上覆蓋一層通用薄膜，即得到氧化石墨烯涂覆膜。利用本發(fā)明方法制備的氧化石墨烯涂覆膜不僅透明性好，安全性高，環(huán)保性好，而且具有優(yōu)異的阻隔性，尤其是對CO2氣體的阻隔性得到極大提高，用于對阻隔性要求較高的食品和藥品的包裝。
[0006]現(xiàn)有的大部分專利主要集中在對有機纖維紅外吸波材料或是對石墨烯及其復(fù)合材料的制備，對于在現(xiàn)有無機纖維材料表面鍍石墨烯層，改善纖維的紅外吸收特性的相關(guān)專利較為少見。本發(fā)明在無機玻璃纖維表面沉積石墨烯層，使得玻璃纖維在具有保溫隔音特性的基礎(chǔ)上，同時具備良好的紅外吸波特性，這一發(fā)明可以擴大玻璃纖維的使用范圍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高紅外吸收的玻璃纖維，具有質(zhì)輕、力學(xué)性能好等特點，同時兼具保溫隔熱和高紅外吸收性能，可作為隱身材料。
[0008]一種高紅外吸收的玻璃纖維，其特征在于以玻璃纖維作為基體，基體外圍是具有紅外吸收特性的石墨烯層，基體與石墨烯層之間以SiC過渡層作為粘結(jié)層。石墨烯層的厚度為400-600nm，均勻覆蓋于纖維表層；玻璃纖維的直徑為0.5_10 μ m ;SiC過渡層的厚度為lO-lOOnm，在過渡層中從基體向外圍SiC的含量逐漸降低，石墨烯中Si原子與碳原子百分比為2?20%。這種玻璃纖維的SiC過渡層和石墨烯層可以由等離于輔助化學(xué)氣相沉積法制得。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0010](I)碳與玻璃纖維中硅形成碳化硅，使得石墨烯層與玻璃纖維表層具有很強的粘結(jié)性，在急冷急熱的條件下不容易發(fā)生開裂或者脫落。
[0011](2)玻璃纖維作為基體，用途廣泛；在纖維的表面滲上石墨烯之后，提高了纖維整體的機械性能，更加適應(yīng)多種用途。
[0012](3)石墨烯層使得玻璃纖維具有較高的紅外吸收能力，能用作隱身材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為一種高紅外吸收的玻璃纖維的微觀結(jié)構(gòu)圖。
[0014]10玻璃纖維；20SiC過渡層；30石墨烯層。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(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)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。
[0016]實施例1
[0017]一種高紅外吸收的玻璃纖維，其特征在于以玻璃纖維作為基體，基體外圍是具有紅外吸收特性的石墨烯層，基體與石墨烯層之間以SiC過渡層作為粘結(jié)層。其中，石墨烯層的厚度為400nm，均勻覆蓋于纖維表層；玻璃纖維的直徑為0.5 μ m ;SiC過渡層的厚度為10nm，在過渡層中從基體向外圍SiC的含量逐漸降低，石墨烯中Si原子與碳原子百分比為2%。這種玻璃纖維具有質(zhì)輕、力學(xué)性能好等特點，同時兼具保溫隔熱和高紅外吸收性能，可作為隱身材料。
[0018]實施例2
[0019]一種高紅外吸收的玻璃纖維，其特征在于以玻璃纖維作為基體，基體外圍是具有紅外吸收特性的石墨烯層，基體與石墨烯層之間以SiC過渡層作為粘結(jié)層。其中，石墨烯層的厚度為600nm，均勻覆蓋于纖維表層；玻璃纖維的直徑為10 μ m ;SiC過渡層的厚度為lOOnm，在過渡層中從基體向外圍SiC的含量逐漸降低，石墨烯中Si原子與碳原子百分比為20%。這種玻璃纖維具有質(zhì)輕、力學(xué)性能好等特點，同時兼具保溫隔熱和高紅外吸收性能，可作為隱身材料。
[0020]上述僅為本發(fā)明的兩個【具體實施方式】，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護的范圍的行為。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)實質(zhì)對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高紅外吸收的玻璃纖維，其特征在于以玻璃纖維作為基體，基體外圍是具有紅外吸收特性的石墨烯層，基體與石墨烯層之間以SiC過渡層作為粘結(jié)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維，其特征在于石墨烯層的厚度為400-600nm，均勻覆蓋于纖維表層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維，其特征在于玻璃纖維的直徑為0.5-10 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維，其特征在于SiC過渡層的厚度為lO-lOOnm，在過渡層中從基體向外圍SiC的含量逐漸降低，石墨烯中Si原子與碳原子百分比為2?20%。
【文檔編號】B32B17/02GK104139570SQ201410389591
【公開日】2014年11月12日 申請日期: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, 沙李麗 申請人:太倉派歐技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司