一种高导电纳米碳/金属复合纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高导电纳米碳/金属复合纤维及其制备方法。所述制备方法包括：将纳米碳材料与大分子表面活性剂以及小分子表面活性剂共同分散于水中，获得纺丝原液；将纺丝原液注入旋转的凝固浴中液相纺丝，获得含有大分子表面活性剂的纳米碳纤维；向凝固浴中加入金属源化合物以及还原剂反应，使生成的金属粒子沉积于含有大分子表面活性剂的纳米碳纤维表面，获得金属复合纳米碳纤维；进行热压处理，获得高导电纳米碳/金属复合纤维。本发明专利技术的制备方法采用两种表面活性剂混合共同分散纳米碳材料可以实现分散效果的同时引入合适含量的金属粒子生长位点，大幅提升了纳米碳纤维的导电性能，并具有优异的导电性能稳定性。并具有优异的导电性能稳定性。并具有优异的导电性能稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高导电纳米碳/金属复合纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料制备
，尤其涉及一种高导电纳米碳/金属复合纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]纳米碳纤维通常包括碳纳米管纤维、石墨烯纤维及其复合纤维，因具有比强度高、比电导高、易导热、抗腐蚀和耐氧化等特点，有望作为传输线路的基本组件，在航空航天、轨道交通和生物医疗等方面发挥重要的作用。但目前纳米碳纤维还不能很好的满足实际应用的需要，主要在于碳纳米管或石墨烯在组装过程中很难一步形成良好的电子传输通路，使得组装后纤维整体的电导率往往大幅低于金属纤维。作为一种由碳纳米管或石墨烯组装而成的纤维材料，纳米碳纤维导电性主要依赖于内部网络结构。因此，对于规模化扩大纳米碳纤维的应用范围来说，迫切的任务是通过较为有效的手段改善纤维的导电网络，从而进一步的提升其导电性能。
[0003]目前，碳纳米管纤维的制备方法主要分为三种：浮动纺丝技术(文献1：Cheng H M，Li F，Sun X，Brown S D M，Pimenta M A，Marucci A，Dresselhaus G，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高导电纳米碳/金属复合纤维的制备方法，其特征在于，包括：提供纳米碳材料，所述纳米碳材料包括碳纳米管和/或石墨烯；将所述纳米碳材料与大分子表面活性剂以及小分子表面活性剂共同分散于水中，获得纺丝原液；将所述纺丝原液注入旋转的凝固浴中进行液相纺丝，获得含有大分子表面活性剂的纳米碳纤维；向所述凝固浴中加入金属源化合物以及还原剂进行还原反应，使其中的金属元素被所述还原剂还原，并使生成的金属粒子沉积于所述含有大分子表面活性剂的纳米碳纤维表面，获得金属复合纳米碳纤维；对所述金属复合纳米碳纤维进行热压处理，获得高导电纳米碳/金属复合纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管以及功能化碳纳米管中的任意一种或两种以上的组合，所述石墨烯包括氧化石墨烯、石墨烯中的任意一种或两种组合。优选的，所述大分子表面活性剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、壳聚糖以及聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或两种以上的组合；所述小分子表面活性剂包括胆酸钠、十二烷基磺酸钠以及十二烷基苯磺酸钠中的任意一种或两种以上的组合。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝原液的配制具体包括：将所述大分子表面活性剂溶解于水中，形成浓度为2
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4mg/mL的大分子表面活性剂溶液；然后加入所述小分子表面活性剂，获得混合溶液；将所述纳米碳材料加入所述混合溶液中，搅拌2
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24h后在30
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50MPa压力下均质处理20
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30min，获得所述纺丝原液。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中小分子表面活性剂的浓度为20
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50mg/mL；和/或，所述纳米碳材料与小分子表面活性剂的质量比为1:1
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1:5。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凝固浴包括有机溶剂、盐离子水溶液或有机无机混合液；优选的，所述有机溶剂包括异丙醇、丙酮、丁醇以及乙醇中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述盐离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕卫帮，周庚衡，曲抒旋，肖光，
申请(专利权)人：江西省纳米技术研究院，
类型：发明
国别省市：