由中國科學院寧波材料所(以下簡稱“寧波材料所”)申請的專利“一種高強高模高延伸碳纖維及其制備方法”近日獲得國家知識產權局發(fā)明專利通知書。
高強高模碳纖維具有高比模量、熱膨脹系數小、尺寸穩(wěn)定等系列優(yōu)點，是衛(wèi)星和航天器的主體結構、功能結構和防護結構等領域不可替代的關鍵材料。
在該項專利技術中，寧波材料所通過將丙烯腈和共聚單體溶液聚合，得到紡絲原液；采用濕法紡絲，將紡絲原液經凝固、水洗、熱水牽伸、上油、干燥后，再經蒸汽牽伸和熱定型，得到沸水收縮率為5%-6.8%、斷裂伸長率為9.5%-11%、拉伸強度為4.7cN/dtex-5.9cN/dtex的前驅體纖維；將前驅體纖維經預氧化、低溫碳化、高溫碳化和超高溫石墨化制備，得到拉伸強度≥5GPa、拉伸模量≥540GPa、斷裂伸長率≥0.9%的碳纖維。
2016年1月，寧波材料所碳纖維及其復合材料團隊在國內率先突破國產M55J級高強高模碳纖維關鍵制備技術，經過技術驗證、批量穩(wěn)定化制備、預浸工藝評價等，逐漸形成了自主牌號CNIQM55(M55J級)高強高模碳纖維產品。此后，CNIQM55碳纖維實現了在臨近空間無人機中的應用。
寧波材料所此次研發(fā)的M55X型碳纖維，是在此前CNIQM55產品的基礎上，實現了對纖維微觀結構和宏觀性能的進一步優(yōu)化。
