CN107794749A - 一种石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束及其制备方法，通过在对纤维进行水解和二异氰酸酯改性使得纤维表面具有活性基团。将褶球状氧化石墨烯加入强碱性DMSO后保持原有形貌，表面的羟基与异氰酸酯反应形成共价键，进而得到表面接枝氧化石墨烯微球的纤维束，再经高温处理得到多孔石墨烯微球增强的对位芳香族聚酰胺纤维束。本发明方法一方面通过化学接枝的方法使石墨烯成功负载在纤维表面，另一方面氧化石墨烯微球在高温处理下发生热膨胀得到了多孔石墨烯球结构，形成了多孔石墨烯‐高强纤维复合材料，可有效提升材料的力学性能、电导率、抗紫外老化性能等，在高性能防弹装备上有独特的应用前景。

Description

一种石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束及其制备方法
技术领域
本发明属于纤维领域，尤其涉及一种石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束及其制备方法。
背景技术
芳纶纤维工业化的产品有两种：芳纶1313(全称为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)和芳纶1414(全称为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)。在芳纶纤维生产领域，对位芳酰胺纤维发展最快，产能主要集中在日本和美国、欧洲。如美国杜邦的Kevlar纤维，日本帝人公司的Twaron、Technora纤维，烟台泰和新材的Taparan(泰普龙)纤维等。其中，美国杜邦、日本帝人的产能均为3万吨左右，在对位芳纶市场中处于垄断地位；烟台泰和新材于2011年实现了对位芳纶的商业化运营，在国产对位芳纶的商业化运营中走在全国前列。
芳纶纤维具有良好的抗冲击和耐疲劳性能，有良好的介电性和化学稳定性，耐有机溶剂、燃料、有机酸及稀浓度的强酸、强碱，耐屈折性和加工性能好。它可用普通织机编织成织物，编织后其强度不低于原纤维强度的90％。但是，芳纶纤维的抗紫外性能很差，表面缺少活性基团，难以进行修饰，这些限制了其在各个领域的应用。
石墨烯是一种原子厚度的二维材料，具有超高的比表面积、优异的力学性能、高导电率、高导热率和高阻隔性。并且，加入少量石墨烯可同时提高材料的诸多性能，具有超高的性价比，这使其在复合材料方面得到广泛研究。专利201410269027.0《一种氧化石墨烯表面接枝改性芳纶纤维的方法》采用多巴胺改性芳纶纤维和氨基修饰氧化石墨烯进行反应得到改性芳纶纤维，虽然实现了氧化石墨烯的均匀覆盖，但是氧化石墨烯本身具有许多缺陷，相比石墨烯而言无论是力学性能还是电学、导热等性能均明显下降，不能对芳纶纤维起到有效的增强作用。专利201610825066《高性能的石墨烯复合对位芳纶纤维及其制备方法、应用》将石墨烯与聚对苯二甲酰对苯二胺在浓硫酸中溶解混合，湿法纺丝得到复合纤维，这种复合方式将石墨烯引入到聚对苯二甲酰对苯二胺的液晶中，一方面难以保证石墨烯的分散性，因为无论是石墨烯还是改性石墨烯在浓硫酸中的溶解性都不好，极易发生堆叠，形成缺陷，降低产品的性能，另一方面石墨烯的引入会影响液晶的取向，从而大幅降低最终纤维中分子链的取向程度，并不能得到良好的复合效果。结合已有文献和专利技术分析可知，共混复合方法不利于芳纶纤维性能的提升，有效的表面改性是更加合理的选择。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术不足，提供一种石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束，包括对位芳香族聚酰胺纤维和多孔石墨烯球，所述多孔石墨烯球以共价键形式与多根对位芳香族聚酰胺纤维相连。
一种石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束的制备方法，由以下步骤制备进行：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为1～50微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为2.5～5；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为0.1～10:100；
(3)将对位芳香族聚酰胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入含有10wt％NaOH的乙醇溶液，搅拌12～24h，取出干燥得到水解的对位芳香族聚酰胺纤维；
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量二异氰酸酯，搅拌反应24h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的对位芳香族聚酰胺纤维束加入步骤(2)得到的分散液中，浸泡反应12h。取出纤维束后，在200～400℃下进行热处理，得到石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维。
进一步地，所述步骤(1)的雾化干燥温度为130～200℃。
进一步地，所述步骤(3)的对位芳香族聚酰胺纤维为聚对苯甲酰胺、聚对苯二甲酰对苯二胺的一种。
进一步地，所述步骤(4)中的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)的一种或多种。
进一步地，所述步骤(5)中的热处理气氛为氮气或氩气，升温速度为5℃/min，保温时间为1～5h。
本发明的有益效果在于：本发明首先通过利用雾化干燥法制备得到褶球状氧化石墨烯微球，加入强碱性DMSO之后可保持褶皱球的形貌。同时采用水解、二异氰酸酯修饰的办法对对位芳香族聚酰胺纤维进行表面活化，使得接枝反应易于进行。然后将纤维束加入到含有褶球状氧化石墨烯的溶液中，氧化石墨烯表面的羟基与纤维表面的异氰酸酯反应，实现共价接枝，得到表面接枝氧化石墨烯微球的纤维。最后的高温处理有两方面作用，一是脱除多余的溶剂和小分子，使纤维密实化，二是氧化石墨烯微球在高温下发生热还原，产生的气体使微球体积发生膨胀，犹如“爆米花”一般。还原过后，得到多孔石墨烯球增强的对位芳香族聚酰胺纤维束。多孔石墨烯球具有良好的力学性能，可有效吸收能量，并且柔性的石墨烯片可将纤维表面保护起来，填充纤维之间的缝隙，提升材料整体的电导率、抗菌性、抗紫外老化性，可实现纤维性能的升级和多样化。
附图说明
图1纤维改性过程的示意图
具体实施方式
本发明采用多孔石墨烯球对对位芳香族聚酰胺纤维束进行增强。石墨烯微球高度多孔，密度很低却又保持了很好的力学性能和导电性，在提升电导率上，层层堆叠只能提高纤维沿轴向的电导率，在制成织物后出现电导率的各向异性，而形成多孔结构后，多孔网络本身为各向同性，并且相比片状而言电子传输的阻碍也更小，有利于获得高电导率的材料。在提升力学性能上，多孔石墨烯可以形成类似“脚手架”的作用，搭接于纤维表面，一方面整体提升拉伸性能，另一方面可作为能量吸收单元，对施加的冲击力有吸收作用，在防弹等领域有独特应用前景。在抗菌性能上，片片堆叠的石墨烯可用的边缘并不多，而形成了多孔网络的石墨烯片边缘大多可以利用，能更好的提升抗菌效果。在防紫外老化上，多孔石墨烯结构更有利于对紫外的吸收，可更好保护纤维不发生降解。综上所述，构建多孔石墨烯结构相比单纯的石墨烯片涂覆能更好提升材料的性能。
为得到上述增强材料，本发明首先用水解、异氰酸酯修饰的办法对对位芳香族聚酰胺纤维的表面进行活化，用于接枝氧化石墨烯。同时，将氧化石墨烯微球置于强碱性DMSO中混合均匀，这是由于在强碱条件下，体系中的氢氧根离子浓度高，带负电的氧化石墨烯倾向于自身皱缩起来而不是舒展成片状，这样就能保证氧化石墨烯微球保持其原有形貌。在热还原下氧化石墨烯表面的含氧官能团迅速解离形成气压，使氧化石墨烯微球发生膨胀，从而得到多孔石墨烯微球。因此，将氧化石墨烯微球接枝于纤维表面后，经热处理就得到了多孔石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束。
经大量实验证明，通过以下步骤可以获得上述增强纤维：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为1～50微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为2.5～5。所述雾化干燥温度为130～200℃。
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为0.1～10:100。
(3)将对位芳香族聚酰胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入到含有10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12～24h，取出干燥得到水解的对位芳香族聚酰胺纤维；所述对位芳香族聚酰胺纤维为聚对苯甲酰胺、聚对苯二甲酰对苯二胺的一种。
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量二异氰酸酯，搅拌反应24h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)的一种或多种。
(5)将步骤(4)得到的纤维束浸泡于步骤(2)得到的分散液中，反应12h。取出纤维束后，在200～400℃下进行热处理，得到石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束；所述热处理气氛为氮气或氩气，升温速度为5℃/min，保温时间为1～5h。
下面通过实施例对本发明进行具体描述，本实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述发明的内容做出一些非本质的改变和调整均属本发明的保护范围。
实施例1：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为1～7微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为2.5；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为1:100；
(3)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入到含有10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12h，取出干燥得到水解的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，搅拌反应24h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的纤维束浸泡于步骤(2)得到的分散液中，反应12h，取出纤维束后，在300℃下进行热处理，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束。
经以上步骤，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。具体性能如表1所示。
实施例2：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为20～30微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为2.5；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为1:100；
(3)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入到含有10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12h，取出干燥得到水解的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，搅拌反应24h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的纤维束浸泡于步骤(2)得到的分散液中，反应12h。取出纤维束后，在300℃下进行热处理，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束。
经以上步骤，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。具体性能如表1所示。
实施例3：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为40～50微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为2.5；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为1:100；
(3)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入到含有10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12h，取出干燥得到水解的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，搅拌反应24h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的纤维束浸泡于步骤(2)得到的分散液中，反应12h，取出纤维束后，在300℃下进行热处理，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束。
经以上步骤，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。具体性能如表1所示。
实施例4：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为20～30微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为5；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为1:100；
(3)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入到含有10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12h，取出干燥得到水解的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，搅拌反应24h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的纤维束浸泡于步骤(2)得到的分散液中，反应12h，取出纤维束后，在300℃下进行热处理，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束。
经以上步骤，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。具体性能如表1所示。
实施例5：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为20～30微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为2.5；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为0.1:100；
(3)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入到含有10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12h，取出干燥得到水解的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，搅拌反应24h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的纤维束浸泡于步骤(2)得到的分散液中，反应12h，取出纤维束后，在300℃下进行热处理，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束。
经以上步骤，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。具体性能如表1所示。
实施例6：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为20～30微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为3；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为1:100；
(3)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入到含有10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12h，取出干燥得到水解的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)，搅拌反应24h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的纤维束浸泡于步骤(2)得到的分散液中，反应12h，取出纤维束后，在300℃下进行热处理，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束。
经以上步骤，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。具体性能如表1所示。
实施例7：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为20～30微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为3；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为1:100；
(3)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入到含有10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12h，取出干燥得到水解的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量甲苯二异氰酸酯(TDI)，搅拌反应12h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的纤维束浸泡于步骤(2)得到的分散液中，反应12h，取出纤维束后，在400℃下进行热处理，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束。
经以上步骤，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。具体性能如表1所示。
实施例8：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为20～30微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为3；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为1:100；
(3)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入到含有10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12h，取出干燥得到水解的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量甲苯二异氰酸酯(TDI)，搅拌反应12h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的纤维束浸泡于步骤(2)得到的分散液中，反应12h，取出纤维束后，在200℃下进行热处理，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维束。
经以上步骤，得到石墨烯增强的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。具体性能如表1所示。
实施例9：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为20～30微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为3；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为1:100；
(3)将聚对苯甲酰胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入含有到10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12h，取出干燥得到水解的聚对苯甲酰胺纤维。
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量甲苯二异氰酸酯(TDI)，搅拌反应12h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的纤维束浸泡于步骤(2)得到的分散液中，反应12h，取出纤维束后，在350℃下进行热处理，得到石墨烯增强的聚对苯甲酰胺纤维束。
经以上步骤，得到石墨烯增强的聚对苯甲酰胺纤维。具体性能如表1所示。
对比例1：不经过石墨烯修饰的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。
对比例2：
(1)将聚对苯甲酰胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入含有10wt％NaOH的乙醇溶液，搅拌12h，取出干燥得到水解的聚对苯甲酰胺纤维。
(2)将步骤(1)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量甲苯二异氰酸酯(TDI)，搅拌反应12h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(3)将步骤(2)得到的纤维束浸泡于氧化石墨烯的DMSO溶液中，反应12h，取出纤维束后，在350℃下进行热处理，得到石墨烯增强的聚对苯甲酰胺纤维束。
经以上步骤，得到石墨烯增强的聚对苯甲酰胺纤维。具体性能如表1所示。
表1实施例方案所得产品性能表
拉伸强度测量参照GJB993-90，表面电阻采用表面电阻仪测试，抗菌率测试参考GB/T20944.3-2008进行，紫外辐照强度保持率是将纤维置于紫外灯下照射144h后测试拉伸强度得到。

Claims (6)

1.一种石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束，其特征在于，包括对位芳香族聚酰胺纤维和多孔石墨烯球，所述多孔石墨烯球以共价键形式与多根对位芳香族聚酰胺纤维相连。
2.一种石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过雾化干燥法将尺寸为1～50微米的单层氧化石墨烯分散液干燥，得到褶球状氧化石墨烯，其碳氧比为2.5～5；
(2)将步骤(1)得到的褶球状氧化石墨烯加入DMSO中，搅拌均匀，加入NaOH调控PH>10，褶球状氧化石墨烯与DMSO的质量比为0.1～10:100；
(3)将对位芳香族聚酰胺纤维用丙酮洗涤，除去表面油剂和污渍，干燥后加入到含有10wt％NaOH的乙醇溶液中，搅拌12～24h，取出干燥得到水解的对位芳香族聚酰胺纤维；
(4)将步骤(3)得到的纤维加入丙酮，之后加入过量二异氰酸酯，搅拌反应24h，取出干燥，收卷后得到对位芳香族聚酰胺纤维束；
(5)将步骤(4)得到的对位芳香族聚酰胺纤维束加入步骤(2)得到的分散液中，浸泡反应12h。取出纤维束后，在200～400℃下进行热处理，得到石墨烯增强的对位芳香族聚酰胺纤维。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的雾化干燥温度为130～200℃。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)的对位芳香族聚酰胺纤维为聚对苯甲酰胺、聚对苯二甲酰对苯二胺的一种。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的热处理气氛为氮气或氩气，升温速度为5℃/min，保温时间为1～5h。
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