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公开(公告)号：CN107012739A
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201710368844.5
申请日：2017-05-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种导电高分子薄膜改性的超薄炭纤维纸及其制备方法，属于燃料电池扩散层技术领域。采用电化学沉积的方法在高通量无改性超薄炭纤维纸内部沉积导电高分子薄膜，制得导电高分子薄膜改性超薄炭纤维纸。在所制的导电高分子薄膜改性超薄炭纤维纸中，导电高分子薄膜包覆在炭纤维、基体炭‑炭纤维节点上，在炭纸内部形成厚度均匀的薄膜网络。本发明的制备方法简单，所制备的导电高分子薄膜能显著提高超薄炭纸的力学性能，并使超薄炭纸具备较高的气透率。
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公开(公告)号：CN106567283A
公开(公告)日：2017-04-19
申请号：CN201611028405.1
申请日：2016-11-18
Applicant: 中南大学
CPC classification number: D21H27/00 , D21H17/36 , D21H17/48 , H01M4/8807 , H01M4/8875 , H01M4/9083
Abstract: 本发明涉及一种PVB改性酚醛树脂增强炭纸及其制备工艺和应用；属于燃料电池扩散层技术领域。本发明设计的制备方法包括：将炭纸浸入PVB溶液中浸渍，取出，得到浸渍有PVB的炭纸；然后将所得浸渍有PVB的炭纸浸入酚醛树脂溶液中进行浸渍，取出，干燥，得到处理后的炭纸；处理后的炭纸在160～220℃、加压到10～30MPa，保温；得到固化完全的炭纸；最后经热处理得到所述PVB改性酚醛树脂增强炭纸；所述热处理的温度为1800～2500℃。本发明制备工艺简单，所制备的炭纸具有柔韧性好，强度高等优良的性能，便于大规模工业化应用。
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公开(公告)号：CN105399077A
公开(公告)日：2016-03-16
申请号：CN201510900409.3
申请日：2015-12-09
Applicant: 中南大学
CPC classification number: C01P2004/80
Abstract: 本发明公开了一种在物理场下原子掺杂碳材料的制备方法，在原子掺杂处理之前，以一定比例的Ar/N2/NH3混合气体为等离子气体通过电感耦合产生较大的感应电压，使等离子体气体放电产生等离子体对预掺杂的碳材料碰撞，放电等离子放电处理时间为10秒～30分钟，沉积炉内压力为0.2～200pa，从而使得其表面碳六元环结构产生缺陷，便于N,S,B,P,O等其它原子掺入并与碳原子形成双键。本发明改变碳材料的电子结构，提高的自由载流子密度，从而提高掺杂率。
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公开(公告)号：CN103290386B
公开(公告)日：2015-04-15
申请号：CN201310229037.7
申请日：2013-06-09
Applicant: 中南大学
IPC: C23C16/32 , C23C16/455 , C23C16/52
Abstract: 本发明公开了一种含有孔隙结构C/SiC涂层及其制备方法，所制备的C/SiC涂层材料与基体结合紧密，分为典型的三区结构：界面结合区、孔隙过渡区和外层致密区，涂层的致密外层和界面层之间的区域分布许多直径在3-20μm的孔隙。本发明的制备工艺是在自行设计的“狭缝式”沉积室内，控制狭缝尺寸在2-8mm，以MTS作为SiC源气体，以H2作为MTS的载气，H2和Ar作调节气体，制备含直径在3-20μm孔隙结构的C/SiC涂层。大流量负压快速沉积工艺，利用反应气体迅速通过狭缝气道沉积。本发明制备的含有孔隙结构C/SiC涂层提高涂层和基体材料结合强度，极大程度上缓解了由于热应力引起的涂层裂纹，大大改善了涂层的使用性能。同时克服了普通工艺气相制备涂层周期长、尺寸受限的问题。
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公开(公告)号：CN102146641A
公开(公告)日：2011-08-10
申请号：CN201110005821.0
申请日：2011-01-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种碳纳米管植入法改性炭纤维纸的制造工艺。通过先分散制备好的或商业化的碳纳米管，用酚醛树脂溶液作粘接剂，把分散好的碳纳米管均匀地涂覆在用传统方法制备的炭纸表面，碳纳米管就会被粘接到炭纸上，因为具有“钉扎作用”碳纳米管会垂直于附着的炭纸表面，再炭化；最后还可以用化学气相沉积的方法，通过沉积热解炭把碳纳米管牢固地固定在炭纸的表面。该发明可以大面积地、批量化地在炭纸表面植入碳纳米管，该方法不仅成本低，操作简单，而且可以显著地增加碳纳米管在炭纸表面的附着力，使得碳纳米管不易剥落，而且不会带入其它不利的元素。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115418880B
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202210956886.1
申请日：2022-08-10
Applicant: 中南大学
IPC: D21H13/50 , D21H17/67 , D21H17/48 , C08G8/10 , C08K9/06 , C08K9/02 , C08K3/04 , H01M4/88 , H01M8/0234 , H01M8/0241
Abstract: 本发明公开了一种碳纤维纸增密改性用的浸渍树脂料，主要由表面改性的导电碳素与酚醛树脂原位聚合得到；采用浓硝酸对导电碳素粉末进行超声浸洗，然后采用硅烷偶联剂对导电碳素进行表面改性。还公开了该浸渍树脂料的制备方法，以及由该浸渍树脂料浸渍得到的高性能碳纤维纸及其制备方法。本发明的浸渍树脂料，为原位聚合得到的碳素/酚醛复合树脂，具有更高的残碳率，在其配制的浸渍液中碳素微粒与酚醛树脂形成均匀稳定的分散液，浸渍后的碳纤维纸的碳纤维骨架上，酚醛树脂和碳素微粒均匀附着，经过扫描电镜证实了碳纸上碳素微粒的均匀分布。碳化后的树脂碳和碳素微粒仍附着在碳纤维(56)对比文件李凤生等《.微纳粉体后处理技术及应用》.国防工业出版社,2005,第41页.王攀等.石墨化度对炭纸耐腐蚀性能影响研究《.炭素技术》.2018,20-24.唐婷婷，张园园等.碳纤维导电纸的制备及性能研究《.中华纸业》.2020,6-12.Adrian Krzysztof Antosik ， KarolinaMozelewska，et al.Conductive ElectricTapes Based on Silicone Pressure-Sensitive Adhesives《.Silicon》.2020,867–875.
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公开(公告)号：CN115262272B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210881197.9
申请日：2022-07-26
Applicant: 中南大学
IPC: D21H17/69 , D21H17/48 , D21H17/54 , D21H17/47 , C09C1/56 , C09C1/46 , C09C1/44 , C09C3/06 , C09C3/08
Abstract: 本发明提供了一种碳纤维纸增密用浸渍树脂料的制备方法，将炭素填料进行表面氧化改性，使表面富裕羟基和羧基，提高填料表面的润湿性和极性，然后用C6‑C12脂肪酸与表面羟基进行酯化接枝反应，将烷基链引入炭素填料表面，形成亲油基团。该改性炭素填料中，脂肪酸以化学键的方式包覆在填料表面，无需分散剂即可提高其在有机溶剂中的分散稳定性。将其分散于酚醛树脂、呋喃树脂及其改性树脂的有机溶液中，可获得稳定分散的炭素填料/树脂分散液，该分散液中炭素填料呈均匀分散，配制的浸渍料溶液具有长效分散稳定性，能够在较长时间内保持填料微粒的悬浮分散状态，有利于炭纸坯体的浸渍增密和碳素填料的均匀分布。
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公开(公告)号：CN113322713B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202110468367.6
申请日：2021-04-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种梯度孔隙结构碳纸的制备方法：将不同长径比的碳纤维分别进行脱胶、氧化处理后，分别分散于分散剂溶液中，形成不同长径比的碳纤维浆料；将碳纤维浆料按照碳纤维的长径比由高到低的顺序依次进行梯度铺层，斜网成型，得到三维网络结构的碳毡前驱体；将碳毡前驱体浸渍于树脂溶液中，取出，烘干，得到碳毡；将碳毡先热压成碳纸原纸，再进行碳化、石墨化处理，得到梯度孔隙结构碳纸。本发明按照浆料碳纤维长径比由高到低的顺序依次梯度铺层，使制备的碳纸具有梯度孔结构，碳纸内部形成连通孔隙，孔径沿碳纸平面上法线方向梯度变化，在扩散通道内形成压力梯度，可提高气体的输送效率，有效改善碳纸的传质和传热性能。
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公开(公告)号：CN112234197B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202010931540.7
申请日：2020-09-08
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/38 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开一种无定形碳‑硅‑碳纳米纤维‑石墨复合材料及其制备方法和应用，该方法是在石墨烯表面，先利用金属催化化学气相沉积生成碳纳米纤维，脱除金属催化剂后，再利用碳纳米纤维催化化学气相沉积硅，最后沉积无定形碳，得到无定形碳‑硅‑碳纳米纤维‑石墨复合材料，该方法能够避免金属催化剂等在复合材料中的残留，且制备的硅碳复合材料电化学活性高，稳定性好，有利于提高电池的安全性能和使用寿命。
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公开(公告)号：CN107946621B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201710985844.X
申请日：2017-10-20
Applicant: 中南大学
IPC: H01M8/1041 , H01M8/1067
Abstract: 本发明公开了一种功能性石墨烯改性提高炭纤维或炭纤维复合材料耐腐蚀的方法，该方法是在采用聚四氟乙烯对炭纤维或炭纤维复合材料进行表面改性过程中，通过引入功能性石墨烯可以提高聚四氟乙烯与炭纤维或炭纤维复合材料之间的结合性能，使聚四氟乙烯在炭纤维或碳纤维复合材料表面形成更加完整和强结合力的疏水防腐网络结构，得到强疏水、强耐腐蚀、耐久性好的炭纤维或炭纤维复合材料；特别是该方法可以获得用于质子交换膜燃料电池的疏水性碳纤维炭纸，提高其在苛刻环境下使用的耐腐蚀性能和耐久性，且该方法操作简单，能够实现大规模生产。
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