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公开(公告)号：CN109468711B
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN201811139979.5
申请日：2018-09-28
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/12
Abstract: 本发明公开了一种碳纳米管‑石墨烯复合纤维及其制备方法和应用，该方法包括：(1)将氧化石墨烯进行与溶剂混合后进行超声分散，得到氧化石墨烯纺丝液；(2)将所述氧化石墨烯纺丝液进行湿法纺丝，得到氧化石墨烯纤维；(3)将所述氧化石墨烯纤维置于热化学气相沉积炉中，持续通入氢气和反应前驱体气体进行反应，得到碳纳米管‑石墨烯复合纤维。采用该方法可以制备得到力学性能和导电性能优异的碳纳米管‑石墨烯复合纤维，并且该制备过程无需催化剂，具有操作简单，可规模化制备的特点。
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公开(公告)号：CN108286090B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201810113188.9
申请日：2018-02-05
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/22
Abstract: 本发明涉及一种聚丙烯腈基高强高模碳纤维制备方法。将聚丙烯腈(PAN)原丝经常规预氧化、低温碳化后，通过提高高温碳化温度并匹配一定的拉伸，或通过提升高温碳化拉伸倍率，可有效控制碳微晶取向,得到取向角不大于17.5°的高温碳化纤维，然后在相对较低的高温石墨化温度下进行高温石墨化热拉伸处理，制备得到了拉伸强度3.8～5.0GPa、拉伸模量500～600GPa的具有高强高模特征的碳纤维。本发明的制备方法降低了高温石墨化对设备的要求，有利于节能降耗和降低成本，并且操作简单易行。
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公开(公告)号：CN110331470A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910731644.0
申请日：2019-08-08
Applicant: 北京化工大学 , 威海拓展纤维有限公司
IPC: D01F9/22 , C08F220/46 , C08F222/02 , C08F220/14 , D01D5/12
Abstract: 本发明公开了一种带形聚丙烯腈碳纤维及其制备方法，其中，制备方法包括：(1)将丙烯腈单体和衣康酸、丙烯酸甲酯与溶剂进行共聚合，以便得到聚合物纺丝溶液；(2)将所述聚合物纺丝溶液经过带形喷丝孔的喷丝板喷丝后经凝固浴凝固牵伸成型为带形聚丙烯腈初生纤维，所述带形聚丙烯腈初生纤维经一次牵伸、水洗、上油干燥致密化、二次牵伸、热定型后制得带形聚丙烯腈原丝；(3)将所述带形聚丙烯腈原丝经预氧化、低温碳化和高温碳化，以便得到带型聚丙烯腈碳纤维。相比于传统圆形截面碳纤维，采用本发明得到的带形聚丙烯腈碳纤维长轴可达22.3～24.2微米，短轴5.1～5.4微米，纤度可达0.154～0.174tex，单丝拉伸强度不低于5.4GPa、拉伸模量可达294GPa。
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公开(公告)号：CN109468712A
公开(公告)日：2019-03-15
申请号：CN201811244153.5
申请日：2018-10-24
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明涉及一种高模量碳纤维及调控热稳定化纤维氧环结构制备高模量碳纤维的方法，该方法包括：(1)将聚丙烯腈共聚纤维在空气气氛下进行热稳定化处理，得到OC值为0.31～0.36的空气热稳定化纤维；(2)将所述空气热稳定化纤维在氮气气氛下进行热稳定化处理，得到OC值为0.17～0.23的氮气热稳定化纤维；(3)将所述氮气热稳定化纤维依次进行低温碳化、高温碳化和石墨化处理，得到高模量碳纤维，其中，所述OC＝fO/CI，式中：fO为热稳定化纤维中氧元素的质量分数，CI为热稳定化纤维的环化指数。由此，采用该方法可以制备得到拉伸强度在3815～4882MPa，拉伸模量在503～559GPa的碳纤维。
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公开(公告)号：CN109280994A
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201811020718.1
申请日：2018-09-03
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明公开了一种石墨烯纤维及其制备方法，所述方法包括：(1)将氧化石墨烯与极性溶剂混合，得到氧化石墨烯液晶分散液；(2)将聚丙烯腈粉末与乙醇、水和无机物混合溶胀，得到聚丙烯腈溶液；(3)将所述氧化石墨烯液晶分散液在所述聚丙烯腈溶液中凝固成型、水洗和干燥，得到氧化石墨烯纤维；(4)将所述氧化石墨烯纤维进行热稳定化和碳化处理，获得石墨烯纤维。采用该方法所制备的石墨烯纤维具有较好的致密性，具有较高的力学性能。具体的，与普通的石墨烯纤维相比，本发明所得的石墨烯纤维的单丝强度可提高至少9％，模量可提高至少12％。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108286090A
公开(公告)日：2018-07-17
申请号：CN201810113188.9
申请日：2018-02-05
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/22
Abstract: 本发明涉及一种聚丙烯腈基高强高模碳纤维制备方法。将聚丙烯腈(PAN)原丝经常规预氧化、低温碳化后，通过提高高温碳化温度并匹配一定的拉伸，或通过提升高温碳化拉伸倍率，可有效控制碳微晶取向,得到取向角不大于17.5°的高温碳化纤维，然后在相对较低的高温石墨化温度下进行高温石墨化热拉伸处理，制备得到了拉伸强度3.8～5.0GPa、拉伸模量500～600GPa的具有高强高模特征的碳纤维。本发明的制备方法降低了高温石墨化对设备的要求，有利于节能降耗和降低成本，并且操作简单易行。
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公开(公告)号：CN103215692A
公开(公告)日：2013-07-24
申请号：CN201310100469.8
申请日：2013-03-26
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/22
CPC classification number: D01F9/225
Abstract: 本发明涉及一种高碳收率聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，具体是通过改变碳化过程中的温度条件以达到提高纤维收率的目的，属于碳纤维的制备技术领域。其特征在于，包括以下步骤：⑴原丝制备；⑵预氧化过程；⑶碳化过程：碳化过程在氮气气氛下进行，在碳化初期对聚丙烯腈预氧纤维进行0.5min-2min恒温预处理，处理温度为280℃-380℃，低温碳化采用二至七段式梯度升温，其温度控制在300℃-900℃范围内，高温碳化采用二至五段式控温，温度范围控制在1200℃-1400℃，从而获得碳纤维。
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公开(公告)号：CN102766989A
公开(公告)日：2012-11-07
申请号：CN201210259742.7
申请日：2012-07-25
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 一种具有中模量的高强度聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法，属于纤维技术领域。该纤维拉伸强度为4.2～6.0GPa，拉伸模量为260～310GPa。采用湿法或干湿法纺丝技术制备原丝，原丝经预氧化、碳化制得中模量高强度碳纤维，在聚丙烯腈湿法或干湿法纺丝过程中，逐级控制纤维中的溶剂含量并在此溶剂环境下对纤维进行有效牵伸，调控原丝晶区及非晶区取向度，从而制备出具有高取向度高致密性的聚丙烯腈原丝，并经预氧化碳化后制备出中模量的高强度聚丙烯腈基碳纤维。以溶剂含量逐级控制法调控纤维牵伸环境，逐步对凝固丝条进行牵伸，使得纤维在均质凝固的同时具有良好的取向结构，是一种新的方法。
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公开(公告)号：CN102628195A
公开(公告)日：2012-08-08
申请号：CN201210090674.6
申请日：2012-03-30
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 一种高勾结强度碳纤维的制备方法，属于碳纤维技术领域。由纺丝原液转变为丝条状丝束的过程，凝固浴温度为25℃-55℃，凝固浴浓度为60％-75％；牵伸在80℃-100℃下进行2-6倍牵伸；水洗温度在60-90℃；在80-140℃间采用至少两级的多级梯度温度干燥；再牵伸在过饱和蒸汽120℃-150℃下进行1-3倍牵伸。预氧化采用二至六温区梯度升温，温度控制在150℃-300℃，每一温区停留时间6min-24min；然后梯度升温至1300℃进行碳化。本发明方法简单，找到合理的级差温度，使其干燥致密化过程更均匀稳定。纤维勾结强力越高，可得到高勾结强度碳纤维。
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公开(公告)号：CN101768791A
公开(公告)日：2010-07-07
申请号：CN201010108220.8
申请日：2010-02-10
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明涉及一种聚丙烯腈基中空碳纤维原丝及其制备方法。本发明的聚丙烯腈基中空碳纤维原丝可用于聚丙烯腈基中空碳纤维的制备。采用含衣康酸的丙烯腈二元共聚体系，或含衣康酸与丙烯酸甲酯的丙烯腈三元共聚体系湿法纺丝工艺配合圆弧狭缝喷丝板纺丝，可以得到多丝束中空碳纤维原丝、该原丝的外径尺寸与结构符合常规预氧化碳化工艺对原丝纤维的要求、纤维表面存在沟槽结构有利于复合材料界面性能的提高。
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