[发明专利]剪切增稠液/碳纳米管泡沫抗冲击吸能材料、制法及应用

权利要求书

1.一种剪切增稠液/碳纳米管泡沫抗冲击吸能材料的制备方法，其特征在于包括：

提供碳纳米管泡沫；

将所述碳纳米管泡沫置入反应腔室，并向反应腔室内通入载气、碳源和还原性气体，在900~1200℃的温度条件下于碳纳米管泡沫表面及内部沉积无定型碳，从而获得沉积有无定型碳的碳纳米管泡沫；其中所述沉积有无定型碳的碳纳米管泡沫中无定型碳的含量为76~90wt%；

以及，在温度为30-60℃的条件下，将所述沉积有无定型碳的碳纳米管泡沫置于剪切增稠液中浸渍处理，之后将填充有剪切增稠液的碳纳米管泡沫从剪切增稠液中分离出来，获得剪切增稠液/碳纳米管泡沫抗冲击吸能材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述剪切增稠液包括纳米球形SiO₂颗粒和聚乙二醇；所述剪切增稠液中纳米球形SiO₂颗粒的含量为35~65wt%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍处理的时间为2~12h。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍处理的时间为6h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：

采用10~20℃/min的升温速率将沉积设备反应腔室的温度升至900~1200℃，之后通入载气、碳源和还原性气体，再将所述碳纳米管泡沫置于反应腔室并于900~1200℃沉积10~40min，从而获得所述沉积有无定型碳的碳纳米管泡沫；

所述载气选自惰性气体；所述惰性气体选自氩气；向所述反应腔室通入所述载气的速率为1200sccm；

所述碳源选自乙烯、乙醇、甲醇、甲烷、乙炔中的任意一种或两种以上的组合；向所述反应腔室通入所述碳源的速率为50sccm；

所述还原性气体选自氢气；向所述反应腔室通入所述还原性气体的速率为90sccm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述碳源选自乙烯。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述沉积有无定型碳的碳纳米管泡沫包括堆叠层次分明的碳纳米管泡沫以及分散于碳纳米管管间的无定型碳，所述无定型碳至少用于连接所述碳纳米管泡沫中的碳纳米管。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述沉积有无定型碳的碳纳米管泡沫具有三维多孔结构，所述多孔结构的孔隙率大于99.9%，所含孔洞的孔径为100nm~50μm。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：至少采用浮动催化化学气相沉积法制备碳纳米管泡沫；所述碳纳米管泡沫经筒状网络结构装置牵引缠绕，从而使碳纳米管泡沫具有层次分明的堆叠结构；所述碳纳米管泡沫的密度小于0.2mg/cm³。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述沉积有无定型碳的碳纳米管泡沫的密度为0.04~0.20mg/cm³。

11.由权利要求1-10中任一项所述方法制备的剪切增稠液/碳纳米管泡沫抗冲击吸能材料。

12.根据权利要求11所述的剪切增稠液/碳纳米管泡沫抗冲击吸能材料，其特征在于：所述剪切增稠液/碳纳米管泡沫抗冲击吸能材料包括沉积有无定型碳的碳纳米管泡沫以及填充于所述沉积有无定型碳的碳纳米管泡沫所含孔洞中的剪切增稠液；所述剪切增稠液/碳纳米管泡沫抗冲击吸能材料中剪切增稠液的含量为90~96wt%。

13.权利要求11或12所述剪切增稠液/碳纳米管泡沫抗冲击吸能材料于抗冲击吸能领域中的用途。