北大张锦院士团队在碳纳米管纤维制备领域公开两项发明专利授权

本文报道了北京大学张锦院士团队在碳纳米管纤维制备领域获得的两项发明专利授权。背景方面，碳纳米管纤维因优异的力学、电学和热学性能而备受关注，但其连续化制备和性能调控仍面临挑战。研究目的为开发高性能碳纳米管纤维丝束和兼具高强度、高导热特性的碳纳米管纤维的制备方法。结论显示，第一项专利通过氯磺酸为溶剂、丙酮和水为凝固浴，结合液晶纺丝与定向牵伸，实现了百米级、高度取向的纤维丝束连续化制备，单根纤维拉伸强度达0.7-5.5 GPa，电导率0.8-15 MS·m-1，热导率200-400 W·m-1·K-1。第二项专利采用氯磺酸纺丝原液及二氯甲烷为第一凝固浴，通过控制双扩散过程及后续牵伸处理，制得结构致密的高性能纤维，拉伸强度为1-3.6 GPa，热导率212-521 W·m-1·K-1，断裂伸长率2%-2.6%。两项专利均显著提升了碳纳米管纤维的综合性能。