一种截面形状为“一”字型的石墨烯薄膜带的制备方法

摘要

本发明涉及一种截面形状为“一”字型的石墨烯薄膜带的制备方法，该方法在干喷湿纺聚丙烯腈原丝过程中，蒸汽牵伸前和干燥致密化后设置一道热辊压延工艺，控制压延热棍表面温度在150℃-200℃范围，热辊与热辊之间的间隙控制在0.3-0.05mm，把截面为圆形的前驱体进行压延，再蒸汽牵伸和热定型制成了截面形状为“一”字型石墨烯薄膜带前驱体，再经过预氧化和碳化制成了石墨烯薄膜带。本发明工艺简单，制备的石墨烯薄膜带性能优异，达到并超过了5000MPa的拉伸强度，具有比较好的取向结构，石墨烯薄膜带的石墨烯层排列较致密并沿轴方向择优取向，相邻石墨烯层连贯性较好，几个石墨烯层紧密排列形成长的有序取向结构。

主权项

一种截面形状为“一”字型的石墨烯薄膜带的制备方法，其特征是包括如下步骤：(1)石墨烯薄膜带前驱体的制备：将PAN纺丝溶液用干喷湿法纺丝技术进行纺丝，PAN纺丝溶液细流在压出喷丝板后先经过一段干燥的空气层，然后经过三级凝固浴牵伸，再水洗、沸水牵伸、上油、干燥致密化得截面为圆形的前驱体，然后将此前驱体热辊压延，所述的热辊压延为两级三热辊压延，压延热辊表面温度范围在150℃‑200℃，热辊与热辊之间的间隙控制在0.3‑0.05mm，再经二级饱和蒸汽牵伸、蒸汽热定型、干燥收丝得到截面形状为“一”字型的石墨烯薄膜带前驱体；(2)将截面形状为“一”字型的石墨烯薄膜带前驱体在预氧化炉中预氧化，在中低温碳化炉和高温碳化炉中碳化，所述的预氧化温度为180‑280℃，碳化温度为300‑1500℃，预氧化和碳化中总牵伸率为3％‑5％，走丝速度为0.3m/min，制成了截面形状为“一”字型的石墨烯薄膜带。