[發(fā)明專利]一種圓形截面高導(dǎo)電性碳納米管纖維的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210995490.8
• 申請日: 2022-08-18
• 公開（公告）號: CN115418748A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉暢;徐樂樂;侯鵬翔;焦新宇;成會明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種圓形截面高導(dǎo)電性碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，選用N-甲基吡咯烷酮作為一級凝固浴，乙醇、丙酮、水或二甲基亞砜作為二級凝固浴；利用氯磺酸在N-甲基吡咯烷酮中擴(kuò)散速率低的特性，使得碳納米管紡絲液在N-甲基吡咯烷酮中均勻收縮成纖維，并在牽引力作用下進(jìn)入二級凝固浴，進(jìn)行拉伸和細(xì)化以提高碳納米管的順排度和致密度，最終獲得圓形截面高導(dǎo)電性碳納米管纖維。

2.按照權(quán)利要求1所述的圓形截面高導(dǎo)電性碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，碳納米管是單壁、雙壁、少壁碳納米管中的一種、兩種或三種的組合，碳納米管紡絲液為分散在氯磺酸里的碳納米管液晶溶液，碳納米管的濃度為1～2wt％。

3.按照權(quán)利要求1所述的圓形截面高導(dǎo)電性碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，N-甲基吡咯烷酮溶液作為碳納米管纖維的一級凝固浴，一級凝固浴的溫度為-10～80℃，固化時間為3～30s。

4.按照權(quán)利要求1或3所述的圓形截面高導(dǎo)電性碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，在一級凝固浴中的碳納米管纖維為半固態(tài)，其直徑為20～50μm。

5.按照權(quán)利要求1所述的圓形截面高導(dǎo)電性碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，二級凝固浴以乙醇、丙酮、水或二甲基亞砜為凝固劑，二級凝固浴的溫度為-10～30℃，固化時間為3～30s。

6.按照權(quán)利要求1所述的圓形截面高導(dǎo)電性碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，碳納米管纖維的拉伸比控制在120～260％范圍內(nèi)。

7.按照權(quán)利要求1所述的圓形截面高導(dǎo)電性碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，制備得到的碳納米管纖維的截面呈圓形，纖維內(nèi)部孔隙和裂紋少，纖維表面光滑且均勻。

8.按照權(quán)利要求1所述的圓形截面高導(dǎo)電性碳納米管纖維的制備方法，其特征在于，所紡碳納米管纖維的長度無限制，直徑在5～30μm之間可調(diào)，電導(dǎo)率為0.5～1.5×10⁷S/m，拉伸強(qiáng)度為0.5～2GPa。