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導讀
近日，國家知識產權局信息顯示，北京大學張錦院士團隊在碳納米管纖維制備領域公開兩項發明專利授權，分別涉及高性能碳納米管纖維絲束及其制備方法，以及高強度高導熱碳納米管纖維及其制備方法。
其中，專利“一種高性能碳納米管纖維絲束的制備方法”（授權公告號：CN117867698B）于2025年8月8日獲授權。該專利的申請公布號為CN117867698A，申請號CN202410089599.4，申請公布日為2024年4月12日，申請日為2024年1月23日。發明人為張錦、黃劍坤、于博文、蹇木強，專利分類號涵蓋D01F9/12、D01D5/06、D01D5/16。專利摘要顯示，本發明以氯磺酸為碳納米管液晶紡絲液的溶劑，丙酮為一級凝固浴、水為二級凝固浴，結合液晶紡絲與定向牽伸工藝，實現碳納米管的高度取向排列及百米級纖維絲束的連續化制備。該方法有效提高了纖維的凝固程度，使單絲均勻分布，避免絲條融并和聚集。實施例表明，所得絲束纖維根數可在10~100范圍內調節，微觀結構致密，具備高強度、高導電、高導熱特性，其中單根纖維拉伸強度為0.7-5.5 GPa，電導率0.8-15 MS·m-1，熱導率200-400 W·m-1·K-1。
另一專利“一種高強度高導熱碳納米管纖維的制備方法”（授權公告號：CN116876114B）于2025年10月28日獲授權。該專利的申請公布號為CN116876114A，申請號CN202310908460.3，申請公布日為2023年10月13日，申請日為2023年7月24日。發明人為張錦、黃劍坤、孫瞳釗、于博文、邵元龍、蹇木強，分類號為D01F9/12、D01D1/02、D01D5/06。專利摘要指出，該方法以氯磺酸配制紡絲原液，以二氯甲烷為第一凝固浴，借助氯磺酸在該溶劑中擴散速率較低的特性，使初生絲在雙擴散過程中均勻收縮凝固；隨后經二級凝固浴去除殘余氯磺酸，進一步提升纖維的取向度與致密度，再通過加熱牽伸脫除殘留溶劑，最終制得具備圓整宏觀形貌與致密微觀結構的高性能纖維。該纖維兼具高強度、高韌性與高導熱性，拉伸強度為1-3.6 GPa，熱導率達212-521 W·m-1·K-1，斷裂伸長率為2%-2.6%。
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