量子點(diǎn)-聚丙烯腈紡絲原液。
[0032]2)將步驟1)中得到的紡絲原液經(jīng)濕法紡絲工藝制備聚丙烯腈原絲。其中，采用的噴絲板孔徑為0.03mm，凝固浴是DMSO和水的混合溶液，DMSO濃度為50%，凝固浴的溫度為45°C，牽伸倍數(shù)為8倍，紡絲速度為50m/min，得到聚丙稀腈原絲。
[0033]3)將步驟2)中得到的聚丙烯腈原絲在空氣氣氛下進(jìn)行預(yù)氧化，氧化爐采用溫度梯度升溫法，預(yù)氧化溫度分別為:1801、2351、2451、2901，每個溫度下預(yù)氧化的時間為1分鐘，前面兩個預(yù)氧化爐纖維的牽伸率為5%;碳化在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，低溫碳化爐溫度為450°C?650°C，纖維在低溫碳化爐中的停留時間為1分鐘；高溫碳化爐溫度為1300°C?1500°C，纖維在高碳爐中的停留時間為0.5分鐘，牽伸率為2%。
[0034]對上述制備得到的聚丙烯腈基碳纖維進(jìn)行力學(xué)性能測試，其拉伸強(qiáng)度為5.0GPa，拉伸模量為260GPa。
[0035]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例顯著降低了石墨化溫度400°C，所得碳纖維斷裂強(qiáng)度提高了 5 %，彈性模量提高了 10 %。
[0036]實施例3:
[0037]—種降低聚丙烯腈基碳纖維石墨化溫度的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0038]1)將30kg聚丙烯腈(PAN)粉末加入到69kg N，N_二甲基甲酰胺中，25°C下溶脹4小時，然后將其加熱至70°C，攪拌溶解5小時，得到均勻的聚丙烯腈溶液，經(jīng)脫泡后，得到聚丙烯腈固含量約為30%的聚丙烯腈溶液，稱之為A溶液;在另一份lKg N，N-二甲基甲酰胺中加入50g己基功能化的石墨烯量子點(diǎn)，超聲波分散20分鐘，稱之為B溶液。將B溶液在攪拌下緩慢加入到70°C的A溶液中，脫泡后得到濃度為30%的石墨烯量子點(diǎn)-聚丙烯腈紡絲原液。
[0039]2)將步驟1)中得到的紡絲原液經(jīng)濕法紡絲工藝制備聚丙烯腈原絲。其中，采用的噴絲板孔徑為0.1mm，凝固浴是N，N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液，N，N-二甲基甲酰胺濃度為40%，凝固浴的溫度為45°C，牽伸倍數(shù)為10倍，紡絲速度為100m/min，得到聚丙稀腈原絲。
[0040]3)將步驟2)中得到的聚丙烯腈原絲在空氣氣氛下進(jìn)行預(yù)氧化，氧化爐采用溫度梯度升溫法，預(yù)氧化溫度分別為:1801、2351、2451、2901，每個溫度下預(yù)氧化的時間為1分鐘，前面兩個預(yù)氧化爐纖維的牽伸率為3%;碳化在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，低溫碳化爐溫度為450°C?650°C，纖維在低溫碳化爐中的停留時間為1分鐘，牽伸率為3%;高溫碳化爐溫度為1400°(3?1600°(3，纖維在高碳爐中的停留時間為1分鐘，牽伸率為2%。
[0041]對上述制備得到的聚丙烯腈基碳纖維進(jìn)行力學(xué)性能測試，其拉伸強(qiáng)度為4.0GPa，拉伸模量為360GPa。
[0042]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例顯著降低了石墨化溫度300°C，所得碳纖維斷裂強(qiáng)度提高了 5 %，彈性模量提高了 13 %。
[0043]實施例4:
[0044]—種降低聚丙烯腈基碳纖維石墨化溫度的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0045]1)將30kg聚丙烯腈(PAN)粉末加入到64.7kg 二甲基亞砜(DMS0)中，25°C下溶脹4小時，然后將其加熱至70°C，攪拌溶解5小時，得到均勻的聚丙烯腈溶液，經(jīng)脫泡后，得到聚丙烯腈固含量約為30%的聚丙烯腈溶液，稱之為A溶液;在另一份5Kg DMS0中加入300g辛基功能化的石墨烯量子點(diǎn)，高壓均質(zhì)機(jī)處理20分鐘，稱之為B溶液。將B溶液在攪拌下緩慢加入到70°C的A溶液中，脫泡后得到濃度約為30%的石墨烯量子點(diǎn)-聚丙烯腈紡絲原液。
[0046]2)將步驟1)中得到的紡絲原液經(jīng)濕法紡絲工藝制備聚丙烯腈原絲。其中，采用的噴絲板孔徑為0.5mm，凝固浴是DMS0和水的混合溶液，DMS0濃度為30%，凝固浴的溫度為55°C，牽伸倍數(shù)為8倍，紡絲速度為120m/min，得到聚丙烯腈原絲。
[0047]3)將步驟2)中得到的聚丙烯腈原絲在空氣氣氛下進(jìn)行預(yù)氧化，氧化爐采用溫度梯度升溫法，預(yù)氧化溫度分別為:1801、2351、2451、2901，每個溫度下預(yù)氧化的時間為2分鐘，前面兩個預(yù)氧化爐纖維的牽伸率為1.5%;碳化在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，低溫碳化爐溫度為450°C?650°C，纖維在低溫碳化爐中的停留時間為2分鐘;高溫碳化爐溫度為1600°C?1900°C，纖維在高碳爐中的停留時間為0.6分鐘。
[0048]對上述制備得到的聚丙烯腈基碳纖維進(jìn)行力學(xué)性能測試，其拉伸強(qiáng)度為4.lGPa，拉伸模量為372GPa。
[0049]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例顯著降低了石墨化溫度80°C，所得碳纖維斷裂強(qiáng)度提高了 20 %，彈性模量提高了 26 %。
[0050]實施例5:
[0051 ] 一種降低聚丙烯腈基碳纖維石墨化溫度的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0052]1)將15kg聚丙烯腈(PAN)粉末加入到74.7kg 二甲基亞砜(DMSO)中，25°C下溶脹4小時，然后將其加熱至70°C，攪拌溶解5小時，得到均勻的聚丙烯腈溶液，經(jīng)脫泡后，得到聚丙烯腈溶液，稱之為A溶液;在另一份10Kg DMSO中加入300g癸基功能化的石墨烯量子點(diǎn)，超聲波分散20分鐘，稱之為B溶液。將B溶液在攪拌下緩慢加入到70°C的A溶液中，脫泡后得到濃度約為15%的石墨烯量子點(diǎn)-聚丙烯腈紡絲原液。
[0053]2)將步驟1)中得到的紡絲原液經(jīng)濕法紡絲工藝制備聚丙烯腈原絲。其中，采用的噴絲板孔徑為0.1mm，凝固浴是DMS0和水的混合溶液，DMS0濃度為60%，凝固浴的溫度為65°C，牽伸倍數(shù)為10倍，紡絲速度為200m/min，得到聚丙烯腈原絲。
[0054]3)將步驟2)中得到的聚丙烯腈原絲在空氣氣氛下進(jìn)行預(yù)氧化，氧化爐采用溫度梯度升溫法，預(yù)氧化溫度分別為:190°C、235°C、275°C、300°C，每個溫度下預(yù)氧化的時間為0.5分鐘;碳化在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，低溫碳化爐溫度為750°C?950°C，纖維在低溫碳化爐中的停留時間為1分鐘；高溫碳化爐溫度為1400°C?1600°C，纖維在高碳爐中的停留時間為2分鐘。
[0055]對上述制備得到的聚丙烯腈基碳纖維進(jìn)行力學(xué)性能測試，其拉伸強(qiáng)度為3.3GPa，拉伸模量為380GPa。
[0056]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例顯著降低了石墨化溫度260°C，所得碳纖維斷裂強(qiáng)度提高了 8 %，彈性模量提高了 13 %。
[0057]實施例6:
[0058]一種降低聚丙烯腈基碳纖維石墨化溫度的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0059]1)將30kg聚丙烯腈(PAN)粉末加入到64.85kg N，N_二甲基乙酰胺中，25°C下溶脹4小時，然后將其加熱至70°C，攪拌溶解5小時，得到均勾的聚丙烯腈溶液，經(jīng)脫泡后，得到聚丙烯腈溶液，稱之為A溶液;在另一份5Kg N，N-二甲基乙酰胺中加入150g十二烷基功能化的石墨烯量子點(diǎn)，高壓均質(zhì)機(jī)處理20分鐘，稱之為B溶液。將B溶液在攪拌下緩慢加入到70°C的A溶液中，脫泡后得到濃度約為30%的石墨烯量子點(diǎn)-聚丙烯腈紡絲原液。
[0060]2)將步驟1)中得到的紡絲原液經(jīng)濕法紡絲工藝制備聚丙烯腈原絲。其中，采用的噴絲板孔徑為1mm，凝固浴是N，N-二甲基乙酰胺和水的混合溶液，N，N-二甲基乙酰胺濃度為40%，凝固浴的溫度為75°C，牽伸倍數(shù)為10倍，紡絲速度為100m/min，得到聚丙稀腈原絲。
[0061]3)將步驟2)中得到的聚丙烯腈原絲在空氣氣氛下進(jìn)行預(yù)氧化，氧化爐采用溫度梯度升溫法，預(yù)氧化溫度分別為:1801、2351、2451、2901，每個溫度下預(yù)氧化的時間為1分鐘，前面兩個預(yù)氧化爐纖維的牽伸率為3%;碳化在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，低溫碳化爐溫度為650°C?850°C，纖維在低溫碳化爐中的停留時間為2分鐘；高溫碳化爐溫度為1700°C?1900°C，纖維在高碳爐中的停留時間為2分鐘。
[0062]對上述制備得到的聚丙烯腈基碳纖維進(jìn)行力學(xué)性能測試，其拉伸強(qiáng)度為4.6GPa，拉伸模量為385GPa。
[0063]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例顯著降低了石墨化溫度100°C，所得碳纖維斷裂強(qiáng)度提高了 16 %，彈性模量提高了 30 %。
[0064]實施例7:
[0065]—種降低聚丙烯腈基碳纖維石墨化溫度的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0066]1)將20kg聚丙烯腈(PAN)粉末加入到59kg二甲基亞砜(DMS0)中，25°C下溶脹4小時，然后將其加熱至70°C，攪拌溶解5小時，得到均勻的聚丙烯腈溶液，經(jīng)脫泡后，得到聚丙烯腈溶液，稱之為A溶液；在另一份20Kg DMSO中加入1000g十四烷基功能化的石墨烯量子點(diǎn)，超聲波分散50分鐘，稱之為B溶液。將B溶液在攪拌下緩慢加入到70°C的A溶液中，脫泡后得到濃度為21 %的石墨烯量子點(diǎn)-聚丙烯腈紡絲原液。
[0067]2)將步驟1)中得到紡絲原液經(jīng)濕法紡絲工藝制備聚丙烯腈原絲。其中，采用的噴絲板孔徑為0.5mm，凝固浴是DMS0和水的混合溶液，DMS0濃度為50%，凝固浴的溫度為45°C，牽伸倍數(shù)為8倍，紡絲速度為150m/min，得到聚丙稀腈原絲。
[0068]3)將步驟2)中得到的聚丙烯腈原絲在空氣氣氛下進(jìn)行預(yù)氧化，氧化爐采用溫度梯度升溫法，預(yù)氧化溫度分別為:1801、2351、2451、2901，每個溫度下預(yù)氧化的時間為1分鐘，前面兩個預(yù)氧化爐纖維的牽伸率為3%;碳化在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，低溫碳化爐溫度為550°C?750°C，纖維在低溫碳化爐中的停留時間為1分鐘，牽伸率為1.5 % ;高溫碳化爐溫度為1600°C?1800°C，纖維在高碳爐中