石墨烯复合纤维连续生产装置及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109338511A(43)申请公布日2019.02.15(21)申请号201811457014.0(22)申请日2018.11.30(71)申请人北京石墨烯研究院地址100095北京市海淀区苏家坨镇翠湖南路13号院中关村翠湖科技园2号楼申请人北京大学(72)发明人刘忠范崔光程熠(74)专利代理机构北京律智知识产权代理有限公司11438代理人董天宝于宝庆(51)Int.Cl.D01F8/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称石墨烯复合纤维连续生产装置及制备方法(57)摘要本发明提供一种石墨烯复合纤维的连续生产装置及制备方法，包括：炉体；炉膛，位于所述炉体内并贯穿所述炉体；双侧密封舱室，分别位于所述炉体的左右两侧，并各自设有与所述炉膛相通的传送口，所述双侧密封舱室中的一个设有进气端，另一个设有出气端；送丝转轮，位于设有所述出气端一侧的密封舱室内；收丝转轮，位于设有所述进气端一侧的密封舱室内。该装置可实现石墨烯复合纤维的连续化生产，生产效率高、操作简便。采用本发明的方法制备的石墨烯复合纤维具有导热性能好、稳定性高的特点，具有更加广阔的应用前景。CN109338511ACN109338511A权利要求书1/1页1.一种石墨烯复合纤维的连续生产装置，其特征在于，包括：炉体；炉膛，位于所述炉体内并贯穿所述炉体；双侧密封舱室，分别位于所述炉体的左右两侧，并各自设有与所述炉膛相通的传送口，所述双侧密封舱室中的一个设有进气端，另一个设有出气端；送丝转轮，位于设有所述出气端一侧的密封舱室内；收丝转轮，位于设有所述进气端一侧的密封舱室内。2.根据权利要求1所述的连续生产装置，其特征在于，还包括电机，所述电机连接于所述收丝转轮。3.根据权利要求1所述的连续生产装置，其特征在于，所述密封舱室为可开合的密封舱室。4.根据权利要求1所述的连续生产装置，其特征在于，还包括抽真空装置，所述抽真空装置连接于所述出气端。5.根据权利要求1所述的连续生产装置，其特征在于，所述送丝转轮与所述收丝转轮的轴心位于同一水平线上。6.一种石墨烯复合纤维的制备方法，采用权利要求1～5中任一项所述的连续生产装置制备，所述制备方法包括：提供一纤维；将所述纤维缠绕于所述送丝转轮上，并将所述纤维的一端自所述传送口通过所述炉膛缠绕于所述收丝转轮上；转动所述收丝转轮，以带动所述送丝转轮上的纤维通过所述炉膛缠绕于所述收丝转轮上；所述转动收丝转轮的同时，通入碳源于所述进气端，并通过所述炉膛经所述出气端排出，使所述碳源于通过所述炉膛的纤维上进行沉积反应形成所述石墨烯复合纤维。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述沉积反应为化学气相沉积或原子层气相沉积。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述碳源选自甲烷、乙醇、乙烯、丙烯、乙炔中的一种或多种。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述纤维为玻璃纤维或光纤。10.一种石墨烯复合纤维，采用权利要求6～9中任一项所述的方法制备。2CN109338511A说明书1/5页石墨烯复合纤维连续生产装置及制备方法技术领域[0001]本发明涉及石墨烯复合材料的制备，具体涉及一种石墨烯复合纤维连续生产装置及制备方法。背景技术[0002]玻璃纤维是一种优良的绝缘材料，具有优异的轻质高强性能，已经在很多方面替代了金属材料，无论是传统的建筑、PCB电路板、管道运输、摩擦材料领域，还是在新兴风电、交通工具、笔记本等产品领域，高性能玻纤市场整体容量正在加快扩张，尤其在交通工具领域，玻璃纤维的使用可以促进交通工具轻量化和低能耗的发展步伐，提高燃油利用效率。[0003]光纤是一种能够传导光波和各种光信号的纤维。在当今的信息时代，人们在经济活动和科学研究中有大量的信息及数据需要加工和处理，而光纤正是传输信息的最理想的工具。以光导通信技术为基础的信息系统与传统的电缆系统比较,在同样多的时间内它可以进行更大量和更多类型信息的传送。一根光纤电缆相当于100根传送电话所使用的同轴电缆所传送的信息。而且传送时的损耗低，接点数目可以减少1/20。光导系统的波带很宽，由几十MHZ/km到几百GHz/km,而且可以防止电讯号的噪音。另外，光纤消耗材料少，与同轴电缆相比可节省大量有色金属。[0004]玻璃纤维和光纤虽然在很多方面替代了传统金属材料，但与传统金属材料相比，玻璃纤维/光纤还有很多亟待解决的问题。玻璃纤维/光纤的热导率仅有1.4W/m·K左右，而传统金属材料的热导率极高，例如铜的热导率可达397W/m·K。过低的热导率使得玻璃纤维/光纤与金属材料相比，虽然具有轻质高强的特点，但在某些对材料导热和导电性能有一定要求的部位，玻璃纤维/光纤与传统金属材料相