[發明專利]一種碳納米管金屬復合導電纖維的制備方法和產品及其應用

有效

• 申請號: 202110255535.3
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113026351B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 周斌;宋遠強;李亞利;耿浩
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: D06M11/83
• 分類號: D06M11/83;D06M13/127;D01F9/127;B82Y40/00;H01B3/48;D06M101/40
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 劉峰

1.一種碳納米管金屬復合導電纖維的制備方法，其特征在于：包括，

制備碳納米管纖維：將碳源與催化劑前驅體直接注入反應腔體后，即可在高溫反應區實現催化劑顆粒的生成、碳源的熱解、碳原子的沉積與碳納米管的結晶生長系列反應，生成的中空筒狀碳納米管氣凝膠，被載流氣體吹出反應區后，即可通過溶劑致密及加捻處理直接轉變為碳納米管纖維；其中，所述催化劑為二茂鐵和醋酸銅雙催化劑，銅鐵摩爾比為2：1；

碳納米管纖維過丙酮致密化處理：將得到的碳納米管纖維通過Y型玻璃管導入盛有丙酮的容器中，丙酮將碳納米管纖維表面殘留的有機物和無定形碳洗去，并使碳納米管纖維收縮變得致密；其中，丙酮溫度：0～20℃，紡絲速度：0.8～3.2m/min，得到直徑為25~30μm絲；

碳納米管纖維電鍍處理，其中，電鍍為脈沖電鍍，電鍍電流為70mA，電流導通時間為0.5S，斷開時間為1S，循環次數為120次，電壓為5V。

2.如權利要求1所述碳納米管金屬復合導電纖維的制備方法，其特征在于：所述碳源包括氣體碳源、液體碳源和固體碳源，其中，氣體碳源為甲烷、乙烯和乙炔中的一種或幾種，液體碳源為乙醇、丙酮和苯中的一種或幾種，固體碳源為木炭、木屑和草木灰中的一種或幾種。

3.如權利要求1所述碳納米管金屬復合導電纖維的制備方法，其特征在于：所述碳源為分析純乙醇。

4.如權利要求1所述碳納米管金屬復合導電纖維的制備方法，其特征在于：所述載流氣體是氫氣、氬氣的混合，混合比例為氫氣與氬氣體積比為3:0.8~1。

5.如權利要求1~4中任一所述碳納米管金屬復合導電纖維的制備方法制得的產品。

6.如權利要求5所述碳納米管金屬復合導電纖維在制備外表絕緣的漆包線中的應用。

7.如權利要求6所述應用，其特征在于：所述得到的碳納米管金屬復合導線表面涂漆做成外表絕緣的漆包線，具體流程包括，

放線：速度為13.5m/min；

退火；

涂漆；

烘焙；

冷卻：自然冷卻；

收線：收線速度為13.5m/min；其中，

放線時要控制張力，放線張力要均勻適當；

退火采用漆包機上連續退火，退火溫度控制在500℃，采用兩段控溫的方式；

烘焙時烘爐縱向溫度由低變高再變低，固化區最高溫度為550℃，橫向溫度為直線型，做好保溫；

將得到的漆包線均勻繞制在變壓器的鐵芯上。