碳纤维及其制备方法和应用
    1.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119411259A

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202411539674.9

    申请日:2024-10-31

    Abstract: 本发明提供了一种碳纤维及其制备方法和应用,涉及碳纤维表面改性的技术领域,本发明提供一种碳纤维制备方法,碳纤维制备方法包括以下步骤:以聚丙烯腈原丝为原料,制备得到石墨化纤维,之后对石墨化纤维依次进行电化学氧化表面处理和上浆,得到碳纤维;其中,电化学氧化表面处理包括:对石墨化纤维依次进行一级表面处理和二级表面处理,一级表面处理采用具有氢氧根的碱性电解液,二级表面处理采用乙酸铵和磷酸二氢铵的复合电解液,本发明采用两级表面处理,去除纤维表面的弱层,再增加纤维表面含氧官能团和含氮官能团,能够提升碳纤维的界面性能。

    一种大丝束碳纤维原丝水性油剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN119287560A

    公开(公告)日:2025-01-10

    申请号:CN202411547943.6

    申请日:2024-11-01

    Abstract: 本发明提供了一种大丝束碳纤维原丝水性油剂及其制备方法,属于碳纤维油剂领域,所述油剂由以下重量份的原料制备得到:聚醚/氨基共改性硅油70~80份、新戊基多元醇高级脂肪酸酯10~20份、改性碳纳米颗粒0.1‑3份、去离子水50~100份、乳化剂3‑15份、抗静电剂2‑8份;所制得的油剂采用水作为溶剂大幅度降低了对环境的污染;可以对大丝束碳纤维空隙进行填充使其光滑平整,减少粘连、毛丝、断丝、静电粘附的现象,制备方法简单可用于工业生产。

    一种高强高模碳纤维的处理方法及系统

    公开(公告)号:CN108486692B

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN201810339670.4

    申请日:2018-04-16

    Abstract: 本发明公开了一种高强高模碳纤维的处理系统,包括依次连接的表面处理装置、水洗装置和热干燥‑氧化装置;所述热干燥‑氧化装置由热干燥系统及氧化系统组成,热干燥系统包括防护保温箱、光源和排气通道;氧化系统包括氧化性气氛反应器、辅助光源和防护箱。还公开了一种高强高模碳纤维的处理方法,包括:(1)高强高模碳纤维丝束连续经过表面处理装置,对纤维表面进行氧化处理;(2)采用水洗装置对高强高模碳纤维表面进行水洗;(3)水洗后的高强高模碳纤维丝束经过热干燥‑氧化装置,收丝,即得。本发明的方法操作简单、可控性强,而且耗能小,可在实现高强高模碳纤维连续、快速、高效烘干基础上,实现碳纤维表面的二次活化。

    一种多孔捻合石墨烯纤维湿法制备工艺

    公开(公告)号:CN116240647A

    公开(公告)日:2023-06-09

    申请号:CN202211672484.5

    申请日:2022-12-26

    Applicant: 嘉兴学院

    Inventor: 张焕侠 成思蓉

    Abstract: 本发明公开了一种多孔捻合石墨烯纤维湿法制备工艺,包括氧化石墨烯的制备、氧化石墨烯纤维纺丝液的制备、多孔捻合氧化石墨烯纤维的制备和多孔捻合氧化石墨烯纤维的还原。在多孔捻合氧化石墨烯纤维的制备中,将纺丝液通过注射器的纺丝针管、多孔纺丝针头纺入凝固浴中随着多孔纺丝针头的旋转进行加捻,形成多孔捻合的氧化石墨烯纤维。多孔纺丝针头制备出来的纤维加捻拟合在一起,使得石墨烯纤维的结构更加紧密,孔隙率降低。且随着针头孔数的增多,能够看到纤维的片层排列更加规律,更加紧密,且层间距离缩短,纤维内部结构的缺陷得到改善。改善了石墨烯纤维的内部结构,提高了石墨烯纤维的力学性能。

    一种表面含有石墨烯结构碳纳米纤维的制备方法

    公开(公告)号:CN111321487B

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202010283056.8

    申请日:2020-04-13

    Abstract: 本发明涉及碳纳米纤维制备技术领域,提供了一种表面含有石墨烯结构的碳纳米纤维的制备方法,包括以下步骤:1)制备添加钙化物的聚合物纺丝液,2)静电纺丝制备碳纤维前驱体;3)预氧化和碳化制备表面具有石墨碳层包覆的硫化钙纳米颗粒复合的碳纳米纤维;4)将硫化钙复合的碳纳米纤维进行水洗或者酸洗,制得表面只含有石墨烯结构的碳纳米纤维。本发明巧妙地利用了钙化物的催化作用,通过钙化物或含有CaSO3‑R的聚合物制备的碳纤维其表面具有石墨碳层包覆的硫化钙纳米颗粒,经酸洗去除硫化钙颗粒后,其表面石墨碳层得到保留,从而增大了碳纤维的电导率;所制备的表面含有石墨烯结构碳纳米纤维可应用在能量存储、催化以及吸附等领域,适用范围广。

    一种制备高伸长率石墨烯纤维的方法

    公开(公告)号:CN113322546B

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202110509503.1

    申请日:2021-05-11

    Abstract: 本发明公开了一种高效制备高断裂伸长率的石墨烯纤维的方法。该方法如下:氧化石墨烯纺丝液通过纺丝喷头喷入凝固浴,得到初生的氧化石墨烯纤维,接着继续通过拉伸浴,待纤维充分塑化后对纤维进行充分的拉伸,之后再将纤维在凝固浴进行“负拉伸”,收集纤维,烘箱热定型,经过化学还原和高温热处理后得到高断裂伸长率的石墨烯纤维。本发明是一种制备高断裂伸长率的石墨烯纤维的方法,过程简单可控,用于制备具有规则褶皱的高断裂伸长率的石墨烯纤维。

    四氧化三钴纳米线修饰的磷掺杂石墨烯纤维的制备方法、该制备方法的产物及其应用

    公开(公告)号:CN114457468A

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202210022003.X

    申请日:2022-01-10

    Inventor: 肖菲 王春燕

    Abstract: 本发明揭示了四氧化三钴纳米线修饰的磷掺杂石墨烯纤维的制备方法、该制备方法的产物及其应用,其中制备方法在通过湿法纺丝制备氧化石墨烯纤维时引入植酸作为磷源掺杂剂,然后通过还原剂将氧化石墨烯表面的含氧官能团还原,接着通过溶剂热法在纤维表面构筑钴基纳米线阵列结构,最后通过煅烧高温热解让磷元素掺杂进入石墨烯的晶体中,并得到了四氧化三钴纳米线,最终形成了柔性的、比表面积大、导电性好、电化学活性高的功能性石墨烯纤维材料,整个制备方法工艺过程简单、无需大量的掺杂源、成本低、便于批量加工且环境友好性佳。

    一种复合材料用低成本沥青基碳纤维的制备方法

    公开(公告)号:CN113718374A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202111039386.3

    申请日:2021-09-06

    Abstract: 本发明提供了一种复合材料用低成本沥青基碳纤维的制备方法,主要步骤:将煤沥青在低温条件下晾干磨碎,在磁场中振荡过筛,将过筛后的沥青用甲苯溶解后过滤,将滤液蒸干得到精制沥青;将精制沥青置于反应釜中,在常压下升至390‑450℃进行聚合反应,1h‑4h后,取出沥青进行冷却,获得中间产物A;中间产物A置于反应釜中,加入质量浓度为1‑20%的聚苯乙烯共缩聚反应,得中间相沥青;中间相沥青加热熔化,然后经搅拌和脱泡处理后置于熔融纺丝机中进行纺丝,得到沥青原丝;沥青原丝浸入质量浓度为1‑20%的双氧水中,50‑90℃进行氧化处理;氧化后的原丝置于碳化炉中,在1000‑2000℃下碳化处理获得沥青基碳纤维。

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