[發(fā)明專利]一種可控硅的制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110370229.0
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN103103632A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范思佳
• 申請（專利權(quán)）人: 范思佳
• 主分類號: D01F8/08
• 分類號: D01F8/08;D01F8/18;D01F1/10;D01D5/04;C01B31/02;B82Y40/00;C08F220/46;C08F222/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用碳納米管復(fù)合材料來制作的可控硅。

背景技術(shù)

目前，所用的可控硅多用金屬銅或鋁來作引線，但是由于銅鋁的導(dǎo)電率有限，不得不加大銅鋁的直徑，這樣就增加了可控硅的體積，限制了可控硅的使用，使制作工藝復(fù)雜，成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有情況下，所用的可控硅多用金屬銅或鋁來作引線，但是由于銅鋁的導(dǎo)電率有限，不得不加大銅鋁的直徑，這樣就增加了可控硅的體積，限制了可控硅的使用，使制作工藝復(fù)雜，成本增加的不足，本發(fā)明提供了一種碳納米管可控硅，它的引線用碳納米管復(fù)合材料制成，重量輕，體積小，而且導(dǎo)電率好，工藝簡單，使可控硅的使用范圍擴(kuò)大。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：先制取柱狀結(jié)構(gòu)陣列碳納米管膜，方法是，先選擇基片，基片為柱狀陣列碳納米管膜附著的物質(zhì)，可以是金屬片、鋁片、或陶瓷片等，再將處理后的基片放入石英管中，用酞菁鐵(FeC32N8H16，ACROS)作為碳源和催化劑，在氬氣和氫氣(體積比為1∶1)的流動氣氛中，用高溫管式爐在900℃下裂解15min，即可在基片上得到柱狀陣列碳納米管膜，再提供一高彈性薄膜，均勻拉伸上述的高彈性薄膜后，附著在上述碳納米管陣列上，同時對該高彈性薄膜均勻地施加壓力；保持壓力并收縮高彈性薄膜，撤去壓力后，分離碳納米管陣列與高彈性薄膜，從而得到高密度碳納米管陣列，利用得到的高密度碳納米管陣列開始制備CNTs/PAN/C復(fù)合纖維，聚丙烯腈(PAN)纖維是制備高性能碳纖維的前驅(qū)體，用原位聚合法制備CNTs/PAN/C復(fù)合纖維的主要步驟如下：

1.主要材料與試劑

高密度碳納米管陣列CNTs：直徑小于2nm，純度大于等于90％，單壁碳納米管(SWCNT)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50％，無定形碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于5％，比表面積大于400m2/g；丙烯腈(AN)；衣康酸(ITA)：化學(xué)純；偶氮二異丁腈(AIBN)：分析純；石墨粉C：800目。

2.CNTs處理

稱取200mgCNTs放入200mL硫酸/硝酸體積比3∶1的混合酸中，超聲處理30min，用配備10mm探頭的超聲細(xì)胞粉碎機(jī)處理10min，此時CNTs均勻分散，用去離子水將CNTs洗至中性。

3.原位聚合

先將CNTs超聲波分散在二甲基亞砜(DM-SO)中，投入聚合釜，然后按照-定的比例依次加入AN、ITA和引發(fā)劑AIBN以及石墨粉C，使CNTs/AN/C的質(zhì)量比為3/1000/2000。在同樣條件下聚合制備普通PAN聚合物溶液作為參比樣。

4.紡絲

紡絲溫度60℃，采用直徑為200μm的噴絲板，噴絲速度60m/h，收集凝固絲，這樣就可以得到復(fù)合纖維，由于這種復(fù)合纖維的導(dǎo)電率大大提高，因此就可以用來制作可控硅的引線。

本發(fā)明的有益效果是，節(jié)省原料，省時省力。