公开(公告)号：CN116143535B

公开(公告)日：2024-05-31

申请号：CN202310190761.7

申请日：2023-03-02

Applicant: 中南大学

Inventor： 张福勤

IPC: C04B35/80 ,  C04B35/58 ,  C04B35/56 ,  C04B35/622

Abstract: 本发明公开了一种碳/陶复合材料的制备方法，在碳纤维预制体编织过程中，引入陶瓷混合粉，获得含陶瓷混合粉的碳纤维预制体，然后于碳纤维预制体表面化学气相沉积热解碳层获得碳陶坯体，然后将碳陶坯体进行先驱体浸渍裂解碳化硅获得碳陶多孔体、再将碳陶多孔体进行化学气相沉积热解碳增密，最后再进行反应熔渗硅，即得碳/陶复合材料，所述陶瓷混合粉由碳化铪粉、硼化铪粉、硼化锆粉组成。本发明利用粗糙层结构热解碳与碳纤维形成紧密界面结合，保护碳纤维免受硅的高温侵蚀；控制先驱体浸渍裂解碳化硅的结构为多孔结构，降低反应熔渗后复合材料中游离硅的含量；获得具有优异力学性能以及耐蚀性能的复合材料。

公开(公告)号：CN116082053B

公开(公告)日：2024-05-03

申请号：CN202310159424.1

申请日：2023-02-24

Applicant: 中南大学

Inventor： 张福勤 ,  丰欣妍 ,  丰雪帆 ,  孙婷婷

IPC: C04B35/83 ,  C04B35/58 ,  C04B35/80 ,  C04B35/622

Abstract: 本发明公开了一种陶瓷改性碳/碳复合材料的快速制备方法，在碳纤维预制体制备过程中，引入混合粉，获得含混合粉的碳纤维预制体，然后将碳纤维预制体进行化学气相沉积粗糙层结构的热解碳增密，最后进行反应熔渗硅，即得陶瓷改性碳/碳复合材料，所述混合粉由硼化铪粉、硼化锆粉组成。本发明在碳纤维预制体的编织时引入硼化铪/硼化锆混合粉，利用陶瓷混合粉填充预制体网胎层内部的大孔，增大反应熔渗的比表面积，降低反应熔渗后复合材料中游离硅的含量；利用粗糙层结构热解碳与碳纤维形成紧密界面结合，保护碳纤维免受硅的高温侵蚀，提高复合材料的力学性能，所得复合材料密度为2.10‑2.40g/cm3，抗压强度为280‑450MPa。

公开(公告)号：CN117884117A

公开(公告)日：2024-04-16

申请号：CN202410026123.6

申请日：2024-01-08

Applicant: 中南大学

Inventor： 张福勤 ,  丰雪帆 ,  臧旗胜

IPC: B01J23/42 ,  C01B3/02 ,  B01J27/049 ,  B01J31/06 ,  B01J35/30 ,  B01J35/59 ,  B01J35/39 ,  C01B3/04 ,  D01D5/00

Abstract: 本发明公开了一种贵金属纳米团簇复合纤维膜的制备方法及应用，包括以下步骤：将贵金属酸或其盐、空穴捕获剂、半导体粉末与水混合，在氙灯光源下进行光催化反应，得到负载贵金属纳米团簇半导体材料；将负载贵金属纳米团簇半导体材料、高分子聚合物加入溶剂中，混合，得到混合纺丝液；将混合纺丝液进行静电纺丝，得到贵金属纳米团簇复合纤维膜。该贵金属纳米团簇复合纤维膜表现出高效光催化反应活性。本发明通过静电纺丝法将高分子聚合物包埋固定负载贵金属团簇的半导体材料，使得现有半导体材料能以薄膜形式存在，大幅提升光催化产氢性能，相比粉末样品，薄膜形式的催化剂实现了可回收效果，对于负载的贵金属有望实现回收再利用。

公开(公告)号：CN116332663A

公开(公告)日：2023-06-27

申请号：CN202310190752.8

申请日：2023-03-02

Applicant: 中南大学

Inventor： 张福勤

IPC: C04B35/80 ,  C04B35/565 ,  C04B35/622 ,  C04B35/628 ,  C04B35/63 ,  C04B35/634

Abstract: 本发明公开了一种碳/碳‑碳化硅复合材料的制备方法，在碳纤维预制体编织过程中，引入陶瓷混合粉，获得含陶瓷混合粉的碳纤维预制体，然后于碳纤维预制体表面化学气相沉积热解碳层获得碳/碳‑碳化硅复合材料坯体，然后将碳/碳‑碳化硅复合材料坯体进行先驱体浸渍裂解碳化硅获得碳/碳‑碳化硅复合材料多孔体、再将碳/碳‑碳化硅复合材料多孔体进行化学气相沉积热解碳增密，最后再进行反应熔渗硅，即得碳/碳‑碳化硅复合材料，所述陶瓷混合粉由碳化硅粉、碳化钼粉组成。本发明先驱体浸渍裂解碳化硅的结构为多孔结构，降低反应熔渗后复合材料中游离硅的含量；在预制体中编织碳化硅/碳化钼混合粉，减少周期，提升材料的耐磨性能。

公开(公告)号：CN116082053A

公开(公告)日：2023-05-09

申请号：CN202310159424.1

申请日：2023-02-24

Applicant: 中南大学

Inventor： 张福勤 ,  丰欣妍 ,  丰雪帆 ,  孙婷婷

IPC: C04B35/83 ,  C04B35/58 ,  C04B35/80 ,  C04B35/622

Abstract: 本发明公开了一种陶瓷改性碳/碳复合材料的快速制备方法，在碳纤维预制体制备过程中，引入混合粉，获得含混合粉的碳纤维预制体，然后将碳纤维预制体进行化学气相沉积粗糙层结构的热解碳增密，最后进行反应熔渗硅，即得陶瓷改性碳/碳复合材料，所述混合粉由硼化铪粉、硼化锆粉组成。本发明在碳纤维预制体的编织时引入硼化铪/硼化锆混合粉，利用陶瓷混合粉填充预制体网胎层内部的大孔，增大反应熔渗的比表面积，降低反应熔渗后复合材料中游离硅的含量；利用粗糙层结构热解碳与碳纤维形成紧密界面结合，保护碳纤维免受硅的高温侵蚀，提高复合材料的力学性能，所得复合材料密度为2.10‑2.40g/cm3，抗压强度为280‑450MPa。

公开(公告)号：CN114620762A

公开(公告)日：2022-06-14

申请号：CN202210306128.5

申请日：2022-03-25

Applicant: 中南大学

Inventor： 张福勤 ,  丰雪帆 ,  吕波

IPC: C01G9/00 ,  B82Y40/00 ,  B01J20/02 ,  B01J20/08 ,  B01J20/28

Abstract: 本发明公开了一种双金属锌铝氧化物纳米片及其制备方法与应用，其分子式为Zn6Al2O9；纳米片的边长为200～500nm，厚度为20～30nm。本发明中这种具有纳米片层结构的双金属锌铝氧化物(Zn6Al2O9)，由于其独特的结构和组成，具有很高反应活性，作为吸附剂对有害无机离子Cr6+有敏感的吸附作用。本发明采用无机双金属氧化物作为吸附载体是首次应用，本发明中利用金属元素配位诱导纳米材料表面极性、一步水热法生成Zn6Al2O9纳米片，该制备方法简单可控、成本低廉、原料易得、适合于规模化生产。

公开(公告)号：CN110975904B

公开(公告)日：2021-06-22

申请号：CN201911408169.X

申请日：2019-12-31

Applicant: 中南大学

Inventor： 张福勤 ,  吕波 ,  王小明

IPC: B01J27/22 ,  B01J21/06

Abstract: 本发明公开了一种CFs@TiC/TiO2复合材料及其制备方法和应用，所述CFs@TiC/TiO2复合材料的制备过程为：(1)碳纤维(CFs)为碳原料，利用索氏抽提法对碳纤维进行除胶处理，获得单根分散的纤维；(2)利用氢化钛为钛熔盐法在碳纤维表面生长多孔碳化钛；(3)使用氢氧化钾水热法将碳纤维表面生长的碳化钛部分转化为钛酸钾纳米片；(4)经过酸处理和热处理，获得CFs@TiC/TiO2复合功能材料。本发明工艺简单，材料结构易于调控，所制备的复合材料性能优良，便于产业化生产和工程化应用。

公开(公告)号：CN109279908B

公开(公告)日：2021-06-01

申请号：CN201811277737.2

申请日：2018-10-30

Applicant: 中南大学

Inventor： 张福勤 ,  夏莉红 ,  杨宇 ,  尹成 ,  王小明 ,  朱学宏

IPC: C04B35/83 ,  C04B35/52 ,  C04B35/622

Abstract: 一种制备超薄碳/碳复合材料面板的夹具，所述夹具包括镂空石墨板、微孔导气板；所述夹具是将镂空石墨板、微孔导气板、厚度为0.2‑0.8mm的超薄碳/碳复合材料坯料、微孔导气板、镂空石墨板依次叠置，对处于两侧的镂空石墨板沿叠置方向夹紧。本发明的夹具结构简单合理，可在镂空石墨板与超薄碳/碳复合材料坯料之间构建碳源气的有效通道，将碳源气体均匀导向超薄碳/碳复合材料坯体，解决坯体化学气相渗碳密度均匀性和变形的问题，制备出密度均匀、表面平整的超薄碳/碳复合材料面板，其密度为1.7‑2.0g/cm3，厚度为0.2‑0.8mm。

公开(公告)号：CN112608163A

公开(公告)日：2021-04-06

申请号：CN202011493122.0

申请日：2020-12-17

Applicant: 中南大学

Inventor： 张福勤 ,  王化中 ,  吕波 ,  杨宇 ,  夏莉红

IPC: C04B35/83 ,  C04B35/622 ,  C04B35/628 ,  D04H1/46 ,  D04H1/498

Abstract: 本发明公开了一种钛酸钡掺杂改性碳基复合材料及其制备方法，所述制备方法为将分散有钛酸钡粉末的混合液，喷洒在单层全网胎纤维的双表面，然后将单层含有钛酸钡粉末的全网胎纤维叠层针刺获得钛酸钡掺杂碳纤维预制体，然后将钛酸钡掺杂碳纤维预制体进行化学气相沉积致密即得钛酸钡掺杂改性碳基复合材料。所制得的钛酸钡掺杂改性碳基复合材料为中心有孔洞的圆柱体。本发明创新性的采用在预制体制备前期就可以达到钛酸钡均匀分散在预制体上的目的。该发明方法简单可控，复合材料中钛酸钡颗粒均匀分布，同时具有成本低廉，原料易得，对纤维无损等特性，适合于规模化生产及应用。

公开(公告)号：CN112239225A

公开(公告)日：2021-01-19

申请号：CN202010999417.9

申请日：2020-09-22

Applicant: 中南大学

Inventor： 张福勤 ,  吕波 ,  丰雪帆 ,  王小明

IPC: C01G23/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明公开了一种三氟氧钛酸铵纳米片，所述三氟氧钛酸铵纳米片的边长为200～400nm，厚度为20～30nm。所述三氟氧钛酸铵纳米片颗粒均匀、为薄层纳米片结构，其比表面积大、反应活性高适合作为通过拓扑转化以制得{001}面暴露在外的二氧化钛的原料，其制备方法为：在含g‑C3N4片层材料的溶液中加入钛酸四丁酯、氢氟酸，搅拌获得混合液，将混合液于150‑200℃进行水热反应即得三氟氧钛酸铵纳米片。本发明首创的采用g‑C3N4片层材料、TBOT作为制备NH4TiOF3纳米片层材料、利用g‑C3N4片层结构为诱导，一步水热法即生成NH4TiOF3纳米片。该制备方法简单可控、成本低廉、原料易得、适合于规模化生产。