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公开(公告)号：CN101734940B
公开(公告)日：2012-07-25
申请号：CN200910044785.1
申请日：2009-11-20
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/83 , C04B35/622
CPC classification number: D21H13/50 , C04B35/83 , C04B2235/425 , C04B2235/48 , C04B2235/614 , C04B2235/616 , C04B2235/77
Abstract: 本发明公开了一种基于压差法快速CVI涂层的炭纸性能改善方法和装置，该方法包括以下步骤：1)制作炭纤维坯体：采用聚丙烯腈基炭纤维做增强材料，用酚醛或环氧树脂做粘接剂，用干法造纸法使炭纤维成型制备炭纤维坯体；2)沉积过程：将上一步骤所得产物堆成垛放入反应炉中，进行化学气相沉积。该装置为箱式反应炉，反应炉内设置有2个平板发热体，沉积内胆放置于两个平行的平板发热体之间，炭纸或炭纸坯放入沉积内胆中；在反应炉的一端和另一端分别设有用于碳源和稀释气体的混合气体流动的入口和出口。该方法沉积快速且结构、密度和孔隙度等可控，沉积炭在碳纤维表面的分布均匀，制备的炭纸材料电阻率低、强度高、且各向同性度好。
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公开(公告)号：CN101705476A
公开(公告)日：2010-05-12
申请号：CN200910044786.6
申请日：2009-11-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种CVD热板法快速制备高密度各向同性炭的方法，把作为发热体和CVD沉积垫底的石墨板、石墨纸、石墨筒或石墨棒等直接通电发热，置于真空或保护气氛的沉积炉中，发热体和垫底之间的周围采用多孔体作为扩散进气部位，碳氢气体和稀释气体的混合气体通过不同方向，不同孔径的孔体扩散进入发热体和沉积衬底之间的沉积区，形成各向同性的气体运动状态。通过调节气体的进气流量、系统压力、发热体和沉积衬底的温度以及二者之间的温差和距离等工艺参数，可制备从低到高各种密度、各种结构的微米级的涂层或厚度10mm以上的热解炭块体材料。本发明投资少，设备简单易行，成本低，速度快，密度高且均匀，此方法既可制备涂层，又可制备块体。
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公开(公告)号：CN118877885A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410936979.7
申请日：2024-07-12
Applicant: 中南大学
IPC: C01B32/21 , H01M4/36 , H01M10/0525 , H01M4/38 , H01M4/62 , C01B33/02 , C01B32/984
Abstract: 本发明公开了一种硅碳负极复合材料及其制备方法与在锂离子电池中的应用。该制备方法包括：以物理气相沉积法在高温负压环境下以硅粉为原料产生硅蒸汽，然后在载气气流的吹扫下在低温区沉积在碳材料基底上；最后以碳氢气体为原料，通过化学气相沉积法在材料表层形成碳包覆层，最终得到硅碳负极复合材料。这种硅碳负极复合材料内部的硅‑碳界面为通过Si‑C化学键连接的面对面式结合。利用这种化学键强结合可以抑制硅在嵌锂过程中产生的体积膨胀，同时也可以增强电子/离子在硅‑碳界面上的转移，有效增强了这种材料作为负极材料的储锂性能。
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公开(公告)号：CN118856886A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410886861.8
申请日：2024-07-03
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种快速制备圆筒状高密度炭/炭复合材料的装置及方法；该装置包括反应炉，反应炉由炉体和炉盖组成，炉体中心设有与炉底连通的细钢管；炉体和炉盖内部可通过水循环冷却；炉体中放置有两相互套设的预制体，大直径圆筒状预制体和炉体内壁之间留有狭缝，小直径圆筒状预制体和细钢管之间留有狭缝，两预制体之间设置有石墨发热体，石墨发热体上接有金属电极，外接中频电源即可对石墨发热体和预制体进行加热；炉体和炉盖上分别穿设有石墨进气管和石墨尾气管，通过石墨进气管和石墨尾气管可以往狭缝中注入需要的碳源气体，同时还可控制狭缝内压强；本方法通过控制狭缝内温度和压强迫使烃类气体沉积于炭纤维表面形成热解炭；从而快速获得高密度炭/炭复合材料。
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公开(公告)号：CN118836691A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410886850.X
申请日：2024-07-03
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种制备含渐变热解炭结构的炭/炭复合材料的装置及方法；该装置包括反应炉，反应炉的炉壁为中空设置且设有进水口和出水口，反应炉顶部开设有进气阀；反应炉中放置有由炭毡圆筒和两个炭毡圆板拼接组成的箱体；反应炉底部穿设有石墨进气管；反应炉和箱体顶端开设有供气体流出的排气孔；箱体底部放置有多孔石墨圆环，多孔石墨圆环上垫设有石墨圆板；石墨圆板上放置有预制体，预制体与箱体内壁之间留有供气体流动的狭缝；石墨圆板上还设有石墨发热体，石墨发热体位于预制体之中；反应炉中还设有加热组件；该方法通过控制反应炉内的温度、压强、气体流量和反应时间，配合阶梯式逐步降温从而生成具有渐变热解炭结构的炭/炭复合材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118387866A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410485373.6
申请日：2024-04-22
Applicant: 中南大学 , 郴州市产商品质量监督检验所
Abstract: 本发明提供一种天然微晶石墨基SiC/C复合吸波材料及其制备方法，制备方法包括，将天然微晶石墨原矿进行粉碎，获得所需粒度的石墨粉；所述天然微晶石墨原矿的灰分含量为15％～25％；将石墨粉装入坩埚中，先抽真空，然后通入保护气体，加热至温度1350℃～1600℃，并保温2h～10h，冷却，获得天然微晶石墨基SiC/C复合吸波材料，天然微晶石墨基SiC/C复合吸波材料，空间阻抗匹配系数|Zin/Z0|≈1，反射损耗≤‑20dB，有效吸收带宽≥2GHz。
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公开(公告)号：CN116477950B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202310416776.0
申请日：2023-04-18
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/56 , C04B35/622
Abstract: 本发明公开了一种SiC‑MC复相陶瓷先驱体及其复相陶瓷的制备方法，包括如下步骤：以M(Zr，Ti，Hf)Clx金属氯化物作为超高温陶瓷金属源，以苯丙烯醇为碳源，以富Si‑H键聚硅烷高分子为硅源，二甲苯作为反应介质，加热回流，反应制得SiC‑M(Zr，Ti，Hf)C陶瓷先驱体，将此先驱体固化，高温裂解无机化最终制得SiC‑M(Zr，Ti，Hf)C复相陶瓷。本发明将金属氯化物醇解反应与硅氢加成反应相结合，制备条件温和，过程可控性高，组分易调节，制得M(Zr，Ti，Hf)C、SiC晶相分布均匀、相互嵌入。
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公开(公告)号：CN114725334A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210231620.0
申请日：2022-03-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种花状硒化锌‑锰/炭复合材料及其制备方法和应用，花状硒化锌‑锰/炭复合材料包括由2D多孔炭纳米片组装而成的花状结构，2D多孔炭纳米片上负载有硒化锌‑锰颗粒，化学通式为Zn(1‑x)MnxSe，0.2≤x≤0.4；制备方法包括以下步骤：(1)将硝酸锌、硝酸锰、聚乙烯吡咯烷酮和均苯三甲酸溶于溶剂中，得混合液；(2)将混合液进行溶剂热反应，结束后自然冷却至室温，离心洗涤、烘干，得花状前驱体；(3)将花状前驱体与硒粉在氩气气氛下煅烧，冷却后碾磨过筛。该复合材料具有良好的导电网络，为材料的体积膨胀提供了缓冲空间，可减少离子的迁移距离从而提高材料整体的离子迁移效率，提高了材料的比容量和电化学稳定性。
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公开(公告)号：CN112553711A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011472716.3
申请日：2020-12-15
Applicant: 中南大学
IPC: D01F9/22 , D06M11/71 , D06M101/28
Abstract: 本发明公开了一种聚丙烯腈纤维原丝快速预氧化方法，包括如下步骤：在室温下，将聚丙烯腈原丝置于质量分数为1‑5％的磷酸二氢铵溶液中浸润10‑60min，得到改性聚丙烯腈原丝；将改性的聚丙烯腈原丝烘干，烘干时间为10‑30min；在流动空气气氛中，对改性聚丙烯腈原丝进行预氧化处理，预氧化工艺控制升温速率为2‑5℃/min，当升温至180‑240℃后，保温10‑30min；自然冷却至室温，得到聚丙烯腈预氧丝。本发明提供的聚丙烯腈纤维原丝快速预氧化方法，实现了聚丙烯腈纤维原丝的快速预氧化，缩短了碳纤维的制备时间，降低了碳纤维的生产成本；且预氧化处理得到的聚丙烯腈预氧丝环化度、芳香指数高，预氧丝均匀致密，表面缺陷裂纹较少。
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公开(公告)号：CN112479730A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011490295.7
申请日：2020-12-17
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/83 , C04B35/52 , C04B35/622
Abstract: 本发明公开了一种弯曲状纳米炭纤维增强C/C复合材料的制备方法，包括如下步骤：将炭毡在酒石酸铜溶液中超声浸渍一段时间；以乙炔为碳源、氮气为保护气体，控制乙炔流量为0.2‑0.5L/min,在270‑290℃、工作气压为50‑80kPa条件下进行催化化学气相沉积，得到含弯曲状纳米纤维的炭毡；以氮气为保护气体，在950‑1050℃条件下对炭毡进行炭化处理，得到含弯曲状纳米炭纤维的炭毡；以丙烯为碳源、氩气为载气，对含弯曲状纳米炭纤维的炭毡进行CVI增密，得到弯曲状纳米炭纤维增强C/C复合材料。本发明提供的弯曲状纳米炭纤维增强C/C复合材料的制备方法，工艺简单、能耗低，且原位生长的纳米炭纤维与炭毡中炭纤维结合良好，纳米炭纤维呈弯曲状，对C/C复合材料的增强效果好。
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