石墨纤维

摘要： 为分析国产M40J级高模高强型石墨纤维在航天器结构中应用的可行性,对两种国产的M40J级石墨纤维(GCM40J-A、GCM40J-B)与航天器用氰酸酯树脂(BS-4)体系的界面性能进行评价。采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、热重法(TG)、表面张力仪、动态接触角法、红外光谱(IR)等分别对两种国产的M40J级石墨纤维、航天器用氰酸酯树脂体系的特性以及纤维与树脂间的界面性能进行分析,并与东丽M40J石墨纤维进行对比。结果表明,三种纤维表面沟槽明显,纤维表面粗糙度较相近;GCM40J-A、GCM40J-B、M40J与氰酸酯的接触角分别为107°、101.5°和100.3°;三种纤维上浆剂的耐热温度均高于230°C,比氰酸酯基体的固化温度高;GCM40J-A、GCM40J-B纤维上浆剂与氰酸酯的反应程度高于M40J,GCM40J-A/BS-4和GCM40J-B/BS-4的短梁剪切强度分别为85.9 MPa、84.7 MPa,高于M40J/BS-4(72.5 MPa)。

摘要： 本文制备了石墨纤维填充聚偏氟乙烯和超高分子量聚乙烯(GF/PVDF/UPE)复合体系。实验结果表明,少量UPE的加入能够很好的消除NTC效应;PVDF/UPE的质量比对体系的室温电阻率和PTC效应均产生了显著的影响:随着UPE比例的增加,体积电阻呈现先减小后增大的变化趋势;少量UPE时,在160°C处出现单PTC效应,而后随着含量增加的复合物分别在140°C附近和160°C附近出现两次PTC效应。

摘要： 径向结构是实现PAN基石墨纤维高模高强化的重要影响因素之一,有效调控、优化石墨纤维径向结构分布特征对制备高性能石墨纤维具有重要的指导意义.通过对径向分布特征不同的预氧纤维进行炭化、石墨化处理,研究PAN预氧纤维径向结构分布特征对石墨纤维径向结构分布特征和力学性能的影响.结果表明,石墨纤维径向结构是在预氧纤维径向结构上继承发展而来,含有较多共轭结构的预氧纤维皮部区域在炭化、石墨化处理后石墨化程度较高,有利于纤维力学性能提高,但过高的预氧化温度不仅使纤维中含氧结构增多,还使石墨纤维径向结构差异过大,导致石墨纤维的结构致密性下降,皮芯间产生剪切应力,纤维承载能力下降,力学性能受损.

摘要： 有机纤维中分子链之间的交联稳定化是炭纤维制备过程中的重要工艺.本文首先制备了一种带羧基侧链的聚酰亚胺(PI)纤维,然后经羧基间氢键的物理交联及与1,4-丁二醇发生化学交联制备了两种不同交联方式的共聚PI纤维,最后经炭化、石墨化制备了PI基石墨纤维.借助于TG-DSC,XRD等测试方法对两种交联方式处理的共聚PI纤维进行表征,发现物理交联能显著提高共聚PI纤维的炭化收率,石墨化收率及热稳定性,并且物理交联PI基石墨纤维石墨化程度和热导率优于化学交联.随着3,5-二氨基苯甲酸(DABA)含量增加,物理交联PI基石墨纤维的石墨化程度和热导率逐渐增加,DABA含量为5％的纤维石墨化程度最优,含量10％的热导率最高为245.6 W·m-1·K-1.

摘要： 以聚丙烯腈纤维为先驱体,经连续热稳定化、碳化处理,制备出T800级碳纤维;进一步经连续石墨化处理后,制备出M50J级石墨纤维.采用SEM、元素分析、XRD和Raman等手段表征了碳纤维截面形貌、化学组成、石墨微晶及取向等结构.与进口M50J石墨纤维相比,国产M50J级碳纤维模量与其相当,但有更高的拉伸强度;同时两者间碳含量和石墨微晶尺寸相当,但国产纤维具有更高的取向程度和石墨化程度.M50J级碳纤维比T800级碳纤维具有更高的碳含量、更完善的石墨微晶结构及取向程度.

摘要： 据国防科技信息网2017年7月6日报道,NASA兰利研究中心在石墨纤维复合材料的基础上,制备了多功能、结构/热稳定的石墨纤维碳纳米管纳米复合材料.石墨纤维复合材料是目前最先进的轻质、高强度复合材料,但它不具备导电和导热特性,因此当用于高温环境时,必须在石墨纤维复合材料的最外层加耐高温涂层或导热涂层.

摘要： 采用化学镀铜方法，以SnCl2为敏化剂、银氨溶液为活化剂及甲醛为还原剂，并利用正交实验方法在石墨纤维表面镀铜，成功制备了铜基复合材料用石墨纤维增强体。研究了石墨纤维表面化学镀铜的最优工艺参数。实验结果表明，通过优化的正交试验参数，可以在石墨纤维表面获得质量良好，厚度均一的铜镀层，其最佳工艺参数为15 g CuSO4•5H2 O、30 g EDTA-2Na、10 mL甲醛、温度60°C；实验得到镀铜反应的最佳 pH 值为12．4；制备过程中，气流搅拌方法的引入使得所获镀层稳定性和均匀性更佳。采用优化后的工艺对镀铜后的纤维进行导电性能测试，结果表明纤维电导率大大提升。%By the method of orthogonal experiment for chemical copper plating on the surface of graphite fiber, which SnCl2 were used as sensitizer,silver ammonia solution were used as activator and formaldehyde were used as reductant,the graphite fiber reinforcement for copper matrix composites was successfully achieved.The optimum parameters of electroless copper plating on the surface of graphite fiber was studied.Results show that under the majorizing parameters of orthogonal testing,the well quality and uniform thickness of copper coating on the surface of graphite fiber was obtained.The optimum parameters of the electroless copper plating reaction is 15 g CuSO4 • 5 H2 O,30 g EDTA - 2 Na,10 mL of formaldehyde,temperature 60 o C.The optimum pH of copper plating reaction is 12.4.During the plating process,air mixing method was used to obtain the better stability and uniform coating.Under the electrical conductivity performance test of copper coated fiber which was made on the optimized process,the results found that the electrical conductivity of fiber was greatly enhanced.

摘要： 以石墨纤维为导热填料、二甲基硅油为基体,通过简单混磨制备了一系列石墨纤维/硅油导热膏.通过石墨纤维表面镀银处理、加入硅烷偶联剂KH570等改善导热膏的性能.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,对镀银石墨纤维进行了表征.结果表明:导热膏的导热系数随着石墨纤维添加量的增大而增大,最高达到1.21 W·(m·K)-1;加入硅烷偶联剂KH570可以有效提高导热膏的导热性能,加入量为石墨纤维的2.5％～3％(质量分数)时最好;石墨纤维经过镀银化处理之后,导热系数进一步提高到1.54 W· (m· K)-1.

摘要： 据报道，中国科学院宁波材料技术与工程研究所特种纤维事业部在高强高模碳纤维国产化制备技术领域取得重大突破，制备得到的高性能碳纤维拉伸强度、拉伸模量分别为4．86GPa、541GPa。在拉伸模量达到国外同类产品性能（540GPa）的同时，其拉伸强度远优于国外产品（4．02GPa），从而打破国外在该领域的垄断，并填补国内相关技术空白。

摘要： 由青岛天地碳素有限公司申请的专利（公开号CN104744737A，公开日期2015—07—01）“一种用于鞋底制作的石墨复合材料”，涉及的复合材料配方为：天然橡胶35～42，热塑性聚氨酯30~40，石墨纤维55~65，麻纤维30~35。由于该复合材料添加了石墨纤维和麻纤维等，因此其耐磨性能和防腐蚀性能得到有效提高，且制备方法简单，生产成本低，应用范围广，制作的鞋底舒适、轻便。

摘要： 在制备高模碳纤维过程中,原丝的性能是影响石墨纤维的关键因素.通过引发剂用量、聚合原液的氨化、牵伸倍率三个方面进行工艺调整,制备不同性能的丙烯腈(PAN)原丝,再经过相同的碳化工艺及石墨化工艺后,通过石墨纤维的性能来确定原丝制备工艺中相关工艺参数.从而研发出从聚合到纺丝,再到碳化及石墨化的整线工艺.最佳的聚合-纺丝工艺为在引发剂用量为A1,经18h聚合后,再进行氨化处理1h,经脱单脱泡后,进行纺丝,再经三级凝固浴、热水牵伸、水洗、热水牵伸、上油、干燥致密化、蒸汽牵伸、蒸汽定型、在总牵伸为B2的情况下,可制得用于制备拉伸强度为4023MPa、拉伸模量479GPa石墨纤维的高性能原丝。

摘要： 中间相沥青经过熔融纺丝、预氧化稳定、炭化和石墨化处理制得大直径(～50μm)石墨纤维.将石墨纤维与液相酚醛树脂热压成型,随后经过炭化、石墨化、化学气相浸渗及石墨化处理(HP+CVI)制得一维C/C复合材料.为了探索热解炭(PyC)对C/C复合材料导热性能的影响,将上述工艺制备产物通过第二次CVI及石墨化处理(HP+2CVI).通过XRD、SEM和PLM对C/C复合材料的晶体结构、光学织构和微观形貌进行了分析,并测试了材料在室温下沿纤维轴向和径向的热扩散系数.结果表明,C/C复合材料经过两次CVI处理后密度达到1.63g/cm3,其沿石墨纤维轴向和径向热导率分别为615.510W/mK、20.564W/mK,各向异性比高达30:1.沿石墨纤维取向的PyC具有明显的各向异性结构,它的引入有效改善了复合材料的力学性能和导热性能.

摘要： 采用SnCl2为敏化剂、银氨溶液为活化剂以及甲醛为还原剂,并利用正交试验方法在石墨纤维表面化学镀铜,成功制备了铜基复合材料石墨纤维增强体.研究了石墨纤维表面化学镀铜的最佳工艺参数.试验结果表明:石墨纤维最佳除胶工艺为560°C,30min;最佳化学镀铜反应参数为15g CuSO4·5H2O、25g EDTA-2Na、10mL甲醛、温度60°C;试验得到石墨纤维的最佳装载量为0.83g/L;制备过程中,气流搅拌方法的引入使得所获镀层稳定性和均匀性更佳.采用优化后的工艺对镀铜后的纤维进行性能测试,结果发现镀铜纤维表面厚度合适、覆盖均匀,电导率大大提升,镀层结合力好.

摘要： 目前在高温测量中常用的仪器为铂铑热电偶,但它只能测量2000°C以下温度,高温下耐腐蚀性差,资源短缺,成本高.本实验使用石墨纤维代替传统的金属材料作为热电极材料,测试其线性度和复现性等指标,以期获得新的热电偶.

摘要： 研究高强度高模量石墨纤维/改性环氧复合材料的温度效应.改性环氧体系EC由于采用了自制的新型环氧树脂固化剂,使基体的耐热性能有了明显的提高,其浇铸体经沸水浸泡后的平衡吸湿率约为1.65﹪,复合材料经水煮48h后的吸湿率为0.356﹪.复合材料的弯曲强度、层间剪切强度经水煮48h后具有较高的保持率,而且其性能保持率随水煮延长变化不大,是一种综合性能优良的复合材料.

摘要： 本研究以聚丙烯腈纤维为前躯体，於稳定化过程中以相异牵伸比制得稳定化纤维，再经过碳化及石墨化处理制得碳纤维及石墨纤维。研究结果显示，於碳化及石墨化过程中，纤维直径随着热处理温度的升高而下降，从原纤直径10μm下降至2700°C的6μm,同时直径亦随牵伸比的提升而下降.碳纤维及石墨纤维的密度则随热处理温度及牵伸比的增加而提升，密度最大值出现在2700°C、牵伸比1.32下的1.98g/cm3,较原纤提升了14.5％，但於最大牵伸比1.54下密度却降低，原因在於过度牵伸造成梯状聚合物中分子链的断裂及形成缺陷於纤维结构中.连续式稳定化过程中收缩作用能促进石墨结晶碳层平面(La)的成长，而牵伸作用则有助於石墨化过程中石墨化度的提升.稳定化纤维破断面於扫描式电子显微镜下则能观察到”表-蕊”结构，且随着牵伸比的增加，蕊层面积减小。

摘要： 本文介绍了炭纤维在石墨化过程中高温热处理技术的研究与进展,并对高性能石墨纤维的制造技术和研究发展进行了展望.高温热处理技术主要包括高温、热牵伸、催化、应力、渗碳、外加磁场等.指出优化石墨化条件、创新制造工艺、降低生产成本,进一步提高石墨纤维的性能将成为今后研究的重点和发展方向.

摘要： 以3种高软化点各向同性沥青(分别由天津合兴、济宁碳素和东岛碳素提供,依次简记为TJ、JN、SC)为原料,经熔融纺丝制得纤维原丝,然后通过预氧化(240°C)、炭化(1000°C)和石墨化(2000°C、3000°C)处理得到各向同性炭(石墨)纤维.采用红外光谱和热重分析对不同沥青原料的分子结构和热稳定性进行了比较,并对其可纺性及其所制炭(石墨)纤维的形貌、结构和性能进行了表征.结果表明,3种原料沥青所含官能团大体相似,其热稳定性存在差异,纺丝效果明显不同,JN和SC沥青的热稳定性较好其可纺性也较好,TJ沥青的热稳定性比较差其可纺性不理想;不同沥青所得炭(石墨)纤维内部晶体结构相差不大,随热处理温度的提高,纤维内部石墨微晶逐渐发育,但微晶生长有限;同种沥青所得纤维,随热处理温度提高,纤维直径逐渐减小,纤维拉伸强度呈先增加后减小的趋势,断裂伸长率逐渐减小,纤维杨氏模量逐渐增大,轴向电阻率逐渐减小;2000°C石墨化SC纤维(Φ=30μm)的物理性能较好,其拉伸强度和杨氏模量分别为0.95GPa和59.7GPa,其断裂伸长率为1.59％,室温轴向电阻率为30.53μΩ·m.

摘要： 以3种高软化点各向同性沥青(分别由天津合兴、济宁碳素和东岛碳素提供,依次简记为TJ、JN、SC)为原料,经熔融纺丝制得纤维原丝,然后通过预氧化(240°C)、炭化(1000°C)和石墨化(2000°C、3000°C)处理得到各向同性炭(石墨)纤维.采用红外光谱和热重分析对不同沥青原料的分子结构和热稳定性进行了比较,并对其可纺性及其所制炭(石墨)纤维的形貌、结构和性能进行了表征.结果表明,3种原料沥青所含官能团大体相似,其热稳定性存在差异,纺丝效果明显不同,JN和SC沥青的热稳定性较好其可纺性也较好,TJ沥青的热稳定性比较差其可纺性不理想;不同沥青所得炭(石墨)纤维内部晶体结构相差不大,随热处理温度的提高,纤维内部石墨微晶逐渐发育,但微晶生长有限;同种沥青所得纤维,随热处理温度提高,纤维直径逐渐减小,纤维拉伸强度呈先增加后减小的趋势,断裂伸长率逐渐减小,纤维杨氏模量逐渐增大,轴向电阻率逐渐减小;2000°C石墨化SC纤维(Φ=30μm)的物理性能较好,其拉伸强度和杨氏模量分别为0.95GPa和59.7GPa,其断裂伸长率为1.59％,室温轴向电阻率为30.53μΩ·m.

摘要： 以3种高软化点各向同性沥青(分别由天津合兴、济宁碳素和东岛碳素提供,依次简记为TJ、JN、SC)为原料,经熔融纺丝制得纤维原丝,然后通过预氧化(240°C)、炭化(1000°C)和石墨化(2000°C、3000°C)处理得到各向同性炭(石墨)纤维.采用红外光谱和热重分析对不同沥青原料的分子结构和热稳定性进行了比较,并对其可纺性及其所制炭(石墨)纤维的形貌、结构和性能进行了表征.结果表明,3种原料沥青所含官能团大体相似,其热稳定性存在差异,纺丝效果明显不同,JN和SC沥青的热稳定性较好其可纺性也较好,TJ沥青的热稳定性比较差其可纺性不理想;不同沥青所得炭(石墨)纤维内部晶体结构相差不大,随热处理温度的提高,纤维内部石墨微晶逐渐发育,但微晶生长有限;同种沥青所得纤维,随热处理温度提高,纤维直径逐渐减小,纤维拉伸强度呈先增加后减小的趋势,断裂伸长率逐渐减小,纤维杨氏模量逐渐增大,轴向电阻率逐渐减小;2000°C石墨化SC纤维(Φ=30μm)的物理性能较好,其拉伸强度和杨氏模量分别为0.95GPa和59.7GPa,其断裂伸长率为1.59％,室温轴向电阻率为30.53μΩ·m.

摘要： 本发明公开了一种用于制备导电纤维的导电石墨乳、制备方法以及使用石墨乳制备纤维素纤维的方法,首先配制导电高分子助剂和分散助剂的水溶液，加入微粉石墨高速搅拌分散、球磨后超声振荡得到所述导电石墨乳；所述导电石墨乳中微粉石墨的质量含量为20～50％，导电高分子助剂的质量含量为0.1～5％，分散助剂的质量含量为0.1～5％；将所述导电石墨乳按照相对纺丝粘胶中甲纤10～30wt％的用量，采用纺前注射法加入所述纺丝粘胶中制备共混粘胶，将所述共混粘胶进入纺丝浴纺丝成型得到所述导电纤维素纤维。使用本发明的导电石墨乳制备纤维素纤维时，导电纤维素纤维中的导电石墨的含量高，均匀性好，导电性能好。

摘要： 为克服现有石墨烯玻璃纤维制备方法中工艺复杂、安全系数不高、成品导电性、力学强度不佳的问题，从而提供一种石墨烯玻璃纤维的制备方法。包括：S1：将碳源覆在玻璃纤维的表面；S2：将覆有碳源的玻璃纤维置于反应室，保护气氛下加热使碳源碳化、石墨烯化，即可得到所述石墨烯玻璃纤维；所述碳源包括聚酰亚胺溶液、聚丙烯腈溶液、聚甲基丙烯酸甲酯溶液中的至少一种。本发明的制备方法工艺简单安全，适合大规模工业化生产，采用易成碳高分子作为碳源，改善成品石墨烯层结构，进一步提高石墨烯玻璃纤维的导电性与力学强度。

摘要： 本发明涉及石墨烯、包含该石墨烯的石墨烯组合物、利用该石墨烯的石墨烯纤维的制备方法以及通过所述制备方法制得的石墨烯纤维，本发明的石墨烯的特征在于，包含取代基，所述取代基含有一个以上的醚基和一个以上的胺基。

摘要： 本发明提供了一种氧化石墨烯分散液的制备方法：将一定量的硫酸和硝酸添加到一定量的石墨粉中，在冰水浴条件下搅拌以充分混合，在氮气保护氛围下加入一定量的氯酸钾粉末，添加完毕后，反应一定时间；将反应后的混合物倒入去离子水中以终止反应，并使用去离子水和盐酸溶液对反应产物进行反复洗涤以除去多余的硫酸根离子，接着对反应产物以不同的速率进行离心，获得氧化石墨；将所述氧化石墨分散于极性溶剂中，在一定温度下进行超声处理，获得所述氧化石墨烯分散液。采用本发明的氧化石墨烯分散液制备获得的氧化石墨烯纤维与还原氧化石墨烯纤维具有很高的力学性能，并且还原氧化石墨烯纤维的导电率高于普通的化学还原石墨烯纤维一个数量级。

摘要： 本发明公开了一种用于制备导电纤维的导电石墨乳、制备方法以及使用石墨乳制备纤维素纤维的方法,首先配制导电高分子助剂和分散助剂的水溶液，加入微粉石墨高速搅拌分散、球磨后超声振荡得到所述导电石墨乳；所述导电石墨乳中微粉石墨的质量含量为20～50％，导电高分子助剂的质量含量为0.1～5％，分散助剂的质量含量为0.1～5％；将所述导电石墨乳按照相对纺丝粘胶中甲纤10～30wt％的用量，采用纺前注射法加入所述纺丝粘胶中制备共混粘胶，将所述共混粘胶进入纺丝浴纺丝成型得到所述导电纤维素纤维。使用本发明的导电石墨乳制备纤维素纤维时，导电纤维素纤维中的导电石墨的含量高，均匀性好，导电性能好。

摘要： 本发明公开了一种高性能石墨烯纤维的制备方法及石墨烯纤维。本发明所述的制备方法包括：（1）纺丝液的制备：制备并配制浓度为5‑15g/L氧化石墨烯溶液，调节pH至5‑12，得到纺丝液；（2）氧化石墨烯纤维制备：将纺丝液通过0.2‑1mm的喷丝口，以0.1‑1mL/min速度注入的凝固浴中，干燥得到氧化石墨烯纤维；（3）低温拉伸预还原：将氧化石墨烯纤维置于气氛炉中，对纤维施加拉力，进行加热预还原，预还原的温度为150‑500°C，得到预还原氧化石墨烯纤维；（4）高温还原：将预还原氧化石墨烯纤维置于气氛炉中，高温还原的温度为600‑1800°C，通入含碳源的气体，进行高温热还原，得到石墨烯纤维。本发明减少了试剂的使用，得到了缺陷少、强度高、导电性能好的高性能石墨烯纤维。

摘要： 本发明提供石墨烯纤维及其制备方法，包括：在石墨烯导热膜开槽，形成多根石墨烯纤维。本发明还提供石墨烯纤维增强导热垫片及其制备方法，包括：制备成排的石墨烯纤维；利用高分子聚合物将成排的石墨烯纤维粘接成块；固化成型，获得导热块；切割导热块，获得石墨烯纤维增强的导热垫片。本发明石墨烯纤维制备方法简单，制备的多根石墨烯纤维具有高定向性，石墨烯纤维在所得导热垫片中，不仅结合性好，而且在受压及回弹时，可以与高分子聚合物保持步调一致，可以承受高压缩率而不会开裂。

摘要： 本发明提供石墨烯纤维、模具、石墨烯纤维增强导热垫片、制备方法，所述模具包括底材和凸形结构，所述凸形结构凸出底材且至少一端位于底材内。石墨烯纤维的制备方法，包括：将氧化石墨烯浆料涂布在模具上；氧化石墨烯浆料干燥后，形成涂覆在模具上的氧化石墨烯膜；拆卸凸形结构；分别剥离凸形结构和底材上的氧化石墨烯膜，形成多根氧化石墨烯纤维；将氧化石墨烯纤维进行热处理，得到石墨烯纤维。本发明直接采用在底材上布置成排凸形结构作为模具，通过氧化石墨烯的涂布‑干燥‑剥离‑热处理，形成排列均匀的成排石墨烯纤维，有效解决了在导热垫片等复合材料中分布均匀以及高定向排列的问题。

摘要： 本发明公开了石墨烯纤维制备方法、石墨烯纤维温度传感器及应用，属于石墨烯技术领域。包括：将氧化石墨烯水溶液悬浮液均匀分散；用注射器将氧化石墨烯水溶液悬浮液注入玻璃管中，并将玻璃管两端密封；在烤箱中烘烤，得到与管道几何形状相匹配的预制石墨烯纤维；将预制的石墨烯纤维从断裂的玻璃管中取出，并在空气中进行干燥，得到石墨烯纤维。本发明解决了现有技术中测温材料在低温条件下测温灵敏度降低，无法准确测温的问题，利用石墨烯纤维的高灵敏度缩小了误差范围，提高了低温环境下的测量精度。

摘要： 本实用新型涉及一种纤维加工装置及制备石墨烯纤维、氧化石墨烯纤维的系统。纤维加工装置包括混合传送系统，将原料混合并传输原料；挤出系统，与所述混合传送系统连通，并将其传输原料挤压成线状；离子液浸润成胶系统，将所述挤出系统挤压成的线状产物在离子液中浸润；纤维拉伸收集系统，将经过离子液浸润的线状产物拉伸并收集；废气处理系统，与挤出系统连通，用于收集挤出系统产生的气体。本实用新型实现了多直径石墨烯纤维的制备以及针对原生纤维拉伸的效果，整个产线通过一系列严密的设计，实现了整个产线的可行性和多功能性，通过一条线来实现纤维的制备和拉伸，降低了劳动力，节省了成本，并且得到的纤维性能稳定，能实现连续生产。