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公开(公告)号：CN116876115A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310880791.0
申请日：2023-07-18
申请人： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC分类号： D01F9/22
摘要： 本发明涉及碳纤维制备技术领域，公开一种高强度超高模量的聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法。包括步骤：步骤1，对聚丙烯腈纤维进行预氧化、低温碳化得到低温碳化纤维；步骤2，将低温碳化纤维进行六温区梯度升温高温碳化处理，高温碳化处理过程中纤维总牵伸倍率为‑7.0％～‑1.0％，总处理时间为4min～12min，得到高温碳化纤维；步骤3，对高温碳化纤维进行超高温石墨化处理得到所述高强度超高模量的聚丙烯腈基碳纤维。通过对高温碳化的多温区处理，提高最终热处理温度，优化牵伸倍率、处理时间等工艺参数，制备得到拉伸强度≥4000MPa且拉伸模量≥640GPa的超高模量碳纤维，综合性能非常优异，并具有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN116598150A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310615907.8
申请日：2023-05-29
申请人： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
摘要： 本发明涉及超级电容器技术领域，公开一种自支撑铁锌双金属硒化物电极及其制备方法和应用，包括步骤：步骤1，以铁盐和锌盐混合配制电解液，以导电基底为阴极，石墨片或金属为阳极进行电沉积，沉积结束后取出导电基底清洗、干燥得到负载锌铁的电极；步骤2，将负载锌铁的电极和硒粉在管式炉内进行低温硒化，结束后将负载锌铁的电极依次经碱、水和乙醇清洗，干燥得到所述自支撑铁锌双金属硒化物电极。本发明利用电沉积和低温硒化的结合，大幅度缩短所用时间，得到的电极形貌结构可控且重复性好，且电极具有较高的比电容，表现出良好的电化学活性，在2mA·cm‑2的电流密度下面积比电容达到1494.58mF·cm‑2。
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公开(公告)号：CN114351294A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210053260.X
申请日：2022-01-18
申请人： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
摘要： 本发明公开了一种氮氧双掺杂多孔碳纤维，直径为90～135μm，氮含量为10～20％，氧含量为8～15％，内部具有藕状孔道结构，采用如下制备方法得到：将聚丙烯腈/聚酰亚胺酸前驱体混合液进行湿法纺丝，得到复合纤维原丝；对复合纤维原丝预氧化‑亚胺化处理、碳化处理，得到氮氧双掺杂多孔碳纤维。本发明在聚丙烯腈溶液中引入了聚酰亚胺酸，通过调节聚丙烯腈与聚酰亚胺酸亚胺化后形成的聚酰亚胺的比例，控制热处理过程中的相分离过程，制备得到具有莲藕状孔道结构的氮氧双掺杂多孔碳纤维，实现了多孔碳纤维的杂原子自掺杂，该多孔碳纤维能够在模拟烟气环境中对二氧化碳的快速高效吸附，可应用于二氧化碳吸附领域。
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公开(公告)号：CN109987948B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN201910299384.4
申请日：2019-04-15
申请人： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC分类号： C04B35/628 , C04B35/80
摘要： 本发明公开了一种碳纤维增强陶瓷基复合材料热解碳界面层的制备方法。该方法采用硅烷偶联剂接枝法在碳纤维表面修饰氧化石墨烯，采用酚醛树脂溶液浸渍、热裂解法在氧化石墨烯修饰后的碳纤维表面形成热解碳界面层。该方法实现了碳纤维、氧化石墨烯和酚醛树脂的有效结合，制备的热解碳界面层制备工艺简单、厚度可调整、易于控制，且厚度均匀、缺陷少，对陶瓷基复合材料有优异的增强效果。
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公开(公告)号：CN110078515B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201910299362.8
申请日：2019-04-15
申请人： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC分类号： C04B35/571 , C04B35/628 , C04B35/80
摘要： 本发明公开了一种氧化石墨烯改性碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法。该方法首先对碳纤维表面进行氧化处理，然后采用硅烷偶联剂接枝法在碳纤维表面接枝氧化石墨烯，最后采用先驱体浸渍裂解法使聚碳硅烷先驱体溶液在氧化石墨烯修饰后的碳纤维表面浸渍，然后固化、高温裂解形成碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。该制备方法中碳纤维表面的氧化石墨烯可以保护碳纤维免受物理和化学的损伤，能够明显改善与先驱体溶液的浸润性，显著增加了碳纤维与碳化硅陶瓷基体之间的结合界面，提高了碳纤维增强体与陶瓷基体之间的界面结合力，保证了陶瓷基体与纤维增强体之间载荷的有效传递。
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公开(公告)号：CN114687010B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202210403315.5
申请日：2022-04-18
申请人： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC分类号： D01F9/22 , C08F220/46 , C08F222/02 , D01D5/06 , D01D5/14 , D01D10/02
摘要： 本发明涉及碳纤维制备技术领域，公开一种高强高模高延伸碳纤维及其制备方法。包括步骤：步骤1，将丙烯腈和共聚单体溶液聚合得到纺丝原液；步骤2，采用湿法纺丝，将纺丝原液经凝固、水洗、热水牵伸、上油、干燥后，再经蒸汽牵伸和热定型得到沸水收缩率为5.0‑6.8％、断裂伸长率为9.5‑11.0％、拉伸强度为4.7‑5.9cN/dtex的前驱体纤维；步骤3，将前驱体纤维经预氧化、低温碳化、高温碳化和超高温石墨化制备得到拉伸强度≥5.00GPa、拉伸模量≥540GPa、断裂伸长率≥0.90％的碳纤维，综合性能非常优异。
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公开(公告)号：CN115450044B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202210960698.6
申请日：2022-08-11
申请人： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC分类号： D06M11/74 , D06M15/37 , H05K9/00 , D06M101/40
摘要： 本发明涉及结构功能一体化碳纤维领域，具体公开一种高电磁波吸收性能的复合碳纤维及其制备方法，包括步骤：步骤1，碳纤维活化处理；步骤2，将含钴金属盐和锌金属盐的溶液与配体溶液混合，并将活化后碳纤维浸入该混合溶液中，纤维经水洗、烘干得到双金属有机框架包覆的碳纤维；步骤3，将所述双金属有机框架包覆的碳纤维碳化退火处理，得到复合碳纤维。本发明方法制备得到的复合碳纤维具有优异的反射损耗性能，且兼具高带宽和高吸收特性。本发明方法工艺简单、可操控性强、成本低，且具有较好的普适性。
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公开(公告)号：CN111926438A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010831346.1
申请日：2020-08-18
申请人： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
摘要： 本发明涉及纤维改性加工领域，公开一种耐紫外光型高强高模PBO纤维制备方法，在惰性气体保护下，将施加有轴向张力的PBO-AS纤维通过热处理通道，得到所述耐紫外光型高强高模PBO纤维；所述热处理通道的温度为600-700℃，PBO-AS纤维通过热处理通道的时间不大于10min，通过对热处理温度和时间的严格控制，可以最大限度地保留PBO纤维拉伸强度，且同时提高了其拉伸模量，对PBO纤维耐紫外光性能的提高大有裨益，能够极大地提升PBO纤维的应用价值，制备成本低及易于产业化等优势，是极具潜力的PBO纤维改性方式，具有非常大的实用价值。
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公开(公告)号：CN109023592B
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN201810431103.1
申请日：2018-05-08
申请人： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC分类号： D01F9/22
摘要： 本发明公开了一种高拉伸强度高拉伸模量碳纤维，其制备方法包括：(1)以纤维内部H元素含量作为纤维结构控制指标，采用预氧化炉对聚丙烯腈纤维进行六温区的预氧化处理，制得H元素含量为4.0～4.4％的预氧化纤维；(2)使用低温碳化炉对预氧化纤维进行五温区的低温碳化处理，再用高温碳化炉进行四温区的高温碳化处理；(3)采用超高温石墨化炉对高温碳化纤维进行超高温石墨化处理，制备得到所述碳纤维。在纤维连续制备过程中，通过对预氧化、低温碳化、高温碳化及石墨化的温度、牵伸倍率及停留时间进行匹配设计，实现碳纤维的高拉伸强度、高拉伸模量，通过本发明方法制备得到的碳纤维拉伸强度高于4.5GPa、拉伸模量高于540GPa。
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公开(公告)号：CN110541210A
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201910832235.X
申请日：2019-09-04
申请人： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
摘要： 本发明公开了一种富氮多孔聚丙烯腈基碳纤维，属于多孔碳纤维制备和应用领域。所述聚丙烯腈基富氮多孔碳纤维中氮的质量含量为20～25％，比表面积为300～600m2/g，总孔体积为0.1～0.4cm3/g，微孔体积占总孔体积的75～85％。本发明还公开了所述的富氮多孔聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，将原料纤维置于非密闭空气环境中进行空气气氛热处理，获得富氮多孔聚丙烯腈基碳纤维。所述的富氮多孔聚丙烯腈基碳纤维对二氧化碳具有良好的吸附性，同时具有优异的CO2/N2选择吸附性，可应用于二氧化碳的吸附领域中。所述的富氮多孔聚丙烯腈基碳纤维微孔率高、比表面积大，且该富氮多孔聚丙烯腈基碳纤维的制备方法同时实现碳化和活化，减少了时耗与能耗。
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