一种碳纳米管电源线的制作方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010261203.8

申请日:

2010.08.16

公开号:

CN102376396A

公开日:

2012.03.14

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01B 13/00申请公布日:20120314|||公开

IPC分类号:

H01B13/00; H01B1/04

主分类号:

H01B13/00

申请人:

范福仓

发明人:

范福仓

地址:

452385 河南省新密超化莪沟十组

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种碳纳米管电源线的制作方法,它是先制取柱状结构阵列碳纳米管膜,再提供一高弹性薄膜,分离碳纳米管阵列与高弹性薄膜,从而得到高密度碳纳米管阵列,利用得到的高密度碳纳米管阵列开始制备CNTs/PAN/C复合纤维,聚内烯腈(PAN)纤维是制备高性能碳纤维的前驱体,用原位聚合法就可制备CNTs/PAN/C复合纤维,由于这种复合纤维的导电率大大提高,所以可用这种复合纤维制成电源线。

权利要求书

1: 一种方法, 其特征是 : 可以制成碳纳米电源线。
2: 权利要求 1 所述的装置, 其特征是 : 可以节省资金。

说明书


一种碳纳米管电源线的制作方法

    所属技术领域
     本发明涉及一种利用碳纳米管来制作电源线的方法。 背景技术 目前, 所用的电源线多用铜铝等金属材料制成, 这种电源线不但体积大而且导电 率也不理想, 特别在超高压输电中, 架设这种电源线要耗费大量的人力和物力, 增加成本, 耗费能源。
     发明内容 为克服现有情况下, 现在所用的电源线多用铜铝等金属材料制成, 这种电源线不 但体积大而且导电率也不理想, 特别在超高压输电中, 架设这种电源线要耗费大量的人力 和物力, 增加成本, 耗费能源的不足, 本发明提供了一种利用碳纳米管米制作电源线的方 法, 它用碳纳米管复合材料制成电源线, 重量轻, 体积小, 而且架设线路方便, 省时省力。
     本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 : 先制取柱状结构阵列碳纳米管膜, 方法是, 先选择基片, 基片为柱状阵列碳纳米管膜附着的物质, 可以是金属片、 铝片、 或陶瓷 片等, 再将处理后的基片放入石英管中, 用酞菁铁 (FeC32N8H16, ACROS) 作为碳源和催化 剂, 在氩气和氢气 ( 体积比为 1 ∶ 1) 的流动气氛中, 用高温管式炉在 900℃下裂解 15min, 即 可在基片上得到柱状阵列碳纳米管膜, 再提供一高弹性薄膜, 均匀拉伸上述的高弹性薄膜 后, 附着在上述碳纳米管阵列上, 同时对该高弹性薄膜均匀地施加压力 ; 保持压力并收缩高 弹性薄膜, 撤去压力后, 分离碳纳米管阵列与高弹性薄膜, 从而得到高密度碳纳米管阵列, 利用得到的高密度碳纳米管阵列开始制备 CNTs/PAN/C 复合纤维, 聚丙烯腈 (PAN) 纤维是制 备高性能碳纤维的前驱体, 用原位聚合法制备 CNTs/PAN/C 复合纤维的主要步骤如下 :
     1. 主要材料与试剂
     高密度碳纳米管阵列 CNTs : 直径小于 2nm, 纯度大于等于 90 %, 单壁碳纳米管 (SWCNT) 质量分数大于 50%, 无定形碳质量分数小于 5%, 比表面积大于 400m2/g ; 丙烯腈 (AN) ; 衣康酸 (ITA) : 化学纯 ; 偶氮二异丁腈 (AIBN) : 分析纯 ; 石墨粉 C : 800 目。
     2.CNTs 处理
     称取 200mgCNTs 放入 200mL 硫酸 / 硝酸体积比 3 ∶ 1 的混合酸中, 超声处理 30min, 用配备 10mm 探头的超声细胞粉碎机处理 10min, 此时 CNTs 均匀分散, 用去离子水将 CNTs 洗 至中性。
     3. 原位聚合
     先将 CNTs 超声波分散在二甲基亚砜 (DM-SO) 中, 投入聚合釜, 然后按照一定的比 例依次加入 AN、 ITA 和引发剂 AIBN 以及石墨粉 C, 使 CNTs/AN/C 的质量比为 3/1 000/2000。 在同样条件下聚合制备普通 PAN 聚合物溶液作为参比样。
     4. 纺丝
     纺丝温度 60℃, 采用直径为 200μm 的喷丝板, 喷丝速度 60m/h, 收集凝固丝, 这样
     就可以得到复合纤维, 由于这种复合纤维的导电率大大提高, 因此就可以用来制作电源线。
     本发明的有益效果是, 节省原料, 省时省力。4

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资源描述

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1、10申请公布号CN102376396A43申请公布日20120314CN102376396ACN102376396A21申请号201010261203822申请日20100816H01B13/00200601H01B1/0420060171申请人范福仓地址452385河南省新密超化莪沟十组72发明人范福仓54发明名称一种碳纳米管电源线的制作方法57摘要一种碳纳米管电源线的制作方法,它是先制取柱状结构阵列碳纳米管膜,再提供一高弹性薄膜,分离碳纳米管阵列与高弹性薄膜,从而得到高密度碳纳米管阵列,利用得到的高密度碳纳米管阵列开始制备CNTS/PAN/C复合纤维,聚内烯腈PAN纤维是制备高性能碳纤维的。

2、前驱体,用原位聚合法就可制备CNTS/PAN/C复合纤维,由于这种复合纤维的导电率大大提高,所以可用这种复合纤维制成电源线。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页CN102376404A1/1页21一种方法,其特征是可以制成碳纳米电源线。2权利要求1所述的装置,其特征是可以节省资金。权利要求书CN102376396ACN102376404A1/2页3一种碳纳米管电源线的制作方法所属技术领域0001本发明涉及一种利用碳纳米管来制作电源线的方法。背景技术0002目前,所用的电源线多用铜铝等金属材料制成,这种电源线不但体积大而且导电率也不理想,特别在超。

3、高压输电中,架设这种电源线要耗费大量的人力和物力,增加成本,耗费能源。发明内容0003为克服现有情况下,现在所用的电源线多用铜铝等金属材料制成,这种电源线不但体积大而且导电率也不理想,特别在超高压输电中,架设这种电源线要耗费大量的人力和物力,增加成本,耗费能源的不足,本发明提供了一种利用碳纳米管米制作电源线的方法,它用碳纳米管复合材料制成电源线,重量轻,体积小,而且架设线路方便,省时省力。0004本发明解决其技术问题所采用的技术方案是先制取柱状结构阵列碳纳米管膜,方法是,先选择基片,基片为柱状阵列碳纳米管膜附着的物质,可以是金属片、铝片、或陶瓷片等,再将处理后的基片放入石英管中,用酞菁铁FEC。

4、32N8H16,ACROS作为碳源和催化剂,在氩气和氢气体积比为11的流动气氛中,用高温管式炉在900下裂解15MIN,即可在基片上得到柱状阵列碳纳米管膜,再提供一高弹性薄膜,均匀拉伸上述的高弹性薄膜后,附着在上述碳纳米管阵列上,同时对该高弹性薄膜均匀地施加压力;保持压力并收缩高弹性薄膜,撤去压力后,分离碳纳米管阵列与高弹性薄膜,从而得到高密度碳纳米管阵列,利用得到的高密度碳纳米管阵列开始制备CNTS/PAN/C复合纤维,聚丙烯腈PAN纤维是制备高性能碳纤维的前驱体,用原位聚合法制备CNTS/PAN/C复合纤维的主要步骤如下00051主要材料与试剂0006高密度碳纳米管阵列CNTS直径小于2N。

5、M,纯度大于等于90,单壁碳纳米管SWCNT质量分数大于50,无定形碳质量分数小于5,比表面积大于400M2/G;丙烯腈AN;衣康酸ITA化学纯;偶氮二异丁腈AIBN分析纯;石墨粉C800目。00072CNTS处理0008称取200MGCNTS放入200ML硫酸/硝酸体积比31的混合酸中,超声处理30MIN,用配备10MM探头的超声细胞粉碎机处理10MIN,此时CNTS均匀分散,用去离子水将CNTS洗至中性。00093原位聚合0010先将CNTS超声波分散在二甲基亚砜DMSO中,投入聚合釜,然后按照一定的比例依次加入AN、ITA和引发剂AIBN以及石墨粉C,使CNTS/AN/C的质量比为3/1000/2000。在同样条件下聚合制备普通PAN聚合物溶液作为参比样。00114纺丝0012纺丝温度60,采用直径为200M的喷丝板,喷丝速度60M/H,收集凝固丝,这样说明书CN102376396ACN102376404A2/2页4就可以得到复合纤维,由于这种复合纤维的导电率大大提高,因此就可以用来制作电源线。0013本发明的有益效果是,节省原料,省时省力。说明书CN102376396A。

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