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[发明专利]一种多孔沥青基碳纤维及其制备方法-CN202310597332.1在审
发明人：王象东;刘辉;陈维强;王硕;高昂;王腾;何水苗 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： D01F9/145 文献下载
摘要：本发明提供一种多孔沥青基碳纤维及其制备方法。本发明制备方法包括步骤：将经预处理的沥青、硫磺溶解于二硫化碳中；经反应后，纺丝得到沥青纤维原丝；沥青纤维原丝经碳化即得多孔沥青基碳纤维。本发明开发了采用软化点为120～180℃的沥青与硫均匀混和后纺丝，然后直接进行碳化处理以制备多孔碳纤维的工艺。本发明采用在沥青中加入硫作为交联剂的方法，解决了碳纤维之间粘连、纤维内外氧化程度不一致、纤维性能下降、多孔碳纤维制备难度较大的问题。
一种多孔沥青碳纤维及其制备方法

[发明专利]一种Ⅳ型瓶在固化炉内实时充气保压的机构-CN202310713237.3在审
发明人：王硕;王象东;杨磊;刘建国;何水苗;张猛 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： B29C35/02 文献下载
摘要：本发明涉及氢气瓶制造技术领域，主要公开了一种Ⅳ型瓶在固化炉内实时充气保压的机构，包括芯轴、通气组件和回转组件，芯轴的前端与通气组件密封连接，芯轴的后端与回转接头密封且转动连接；回转组件设置有可转动的轴套，芯轴的中端与轴套的内部中空滑动且可转动连接，Ⅳ型气瓶的内衬的一端密封且内衬另一端设置有与Ⅳ型气瓶内衬内部连通的通气手柄，轴套的前端的侧壁上设置有供通气手柄从侧壁卡入的缺口，通气手柄的前端外部与轴套前端中空内部卡接，从而可以实现Ⅳ型气瓶在固化炉内旋转固化对内衬内压进行实时的充气保压，以解决内衬气压变化导致的内衬损坏或塑料内衬与碳纤维增强层的脱离，以及气瓶内胆与外层纤维树脂的分层固化的问题。
一种固化实时充气机构

[发明专利]一种合成制备纺丝级中间相沥青的方法-CN202310389572.2在审
发明人：王象东;王硕;刘辉;陈维强;李茂源;刘建国;何水苗 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： C10C3/02 文献下载
摘要：本发明属于煤化工的技术领域，具体的涉及一种合成制备纺丝级中间相沥青的方法。该方法包括如下步骤：(1)将催化剂FeBr3加入至煤焦油的300‑360℃初馏分中，搅拌反应，制得固液混合产物；(2)将步骤(1)所得的固液混合产物进行过滤，分离得到液相的中间相沥青前驱体和固相的催化剂FeBr3及其表面积碳；(3)将步骤(2)所得的液相中间相沥青前驱体进行热缩聚反应，制备得到中间相沥青粗品；(4)将步骤(3)所得的中间相沥青粗品进行减压缩聚，脱除小分子化合物，获得中间相含量≥90％的中间相沥青。该方法可解决目前现有技术生产中间相沥青所存在的杂质含量高且脱除困难、反应时间长、收率及产品性能低等问题。
一种合成制备纺丝中间沥青方法

[发明专利]一种复合材料用低成本沥青基碳纤维的制备方法-CN202111039386.3有效
发明人：刘辉;王硕;王象东;刘建国;高昂;王腾;董韩 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2021-09-06 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： D01F9/15 文献下载
摘要：本发明提供了一种复合材料用低成本沥青基碳纤维的制备方法，主要步骤：将煤沥青在低温条件下晾干磨碎，在磁场中振荡过筛，将过筛后的沥青用甲苯溶解后过滤，将滤液蒸干得到精制沥青；将精制沥青置于反应釜中，在常压下升至390‑450℃进行聚合反应，1h‑4h后，取出沥青进行冷却，获得中间产物A；中间产物A置于反应釜中，加入质量浓度为1‑20％的聚苯乙烯共缩聚反应，得中间相沥青；中间相沥青加热熔化，然后经搅拌和脱泡处理后置于熔融纺丝机中进行纺丝，得到沥青原丝；沥青原丝浸入质量浓度为1‑20％的双氧水中，50‑90℃进行氧化处理；氧化后的原丝置于碳化炉中，在1000‑2000℃下碳化处理获得沥青基碳纤维。
一种复合材料低成本沥青碳纤维制备方法

[发明专利]一种可编织的高性能碳纤维用中间相沥青的制备方法-CN202211567283.9在审
发明人：刘辉;王硕;薛锐生;王象东;赵东林;刘建国;高昂 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司;北京化工大学
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： D01F9/145 文献下载
摘要：本发明涉及一种可编织的高性能碳纤维用中间相沥青的制备方法，属于高性能碳纤维制备技术领域。本发明首先将石油渣油通过加压热缩聚成为较大分子量的预中间相沥青聚合体，接着在路易斯酸的催化下将直链烃引入到预中间相沥青分子上以得到接枝型中间相沥青，再通过纺丝、氧化、碳化最终制成高强度沥青碳纤维，这种碳纤维兼具较好的导热性；其强度最高可达4000MPa以上，导热系数可达到800W/(m·K)水平。本发明首次通过改变现有工艺，在制备出预中间相沥青后即通过催化剂将直链烃类加成到大分子量稠环芳烃的苯环上，从而制备出兼具高强度和高导热的高性能碳纤维用中间相沥青的工艺。
一种编织性能碳纤维中间沥青制备方法

[发明专利]一种吸波碳纤维及其制备方法-CN202210803203.9在审
发明人：刘辉;王硕;薛锐生;王象东;赵东林;田雨华;杜伟 -专利权人：北京化工大学;山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2022-07-07 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： D01F9/145 文献下载
摘要：本发明属于碳纤维制备技术领域，特别涉及一种吸波碳纤维及其制备方法。本发明将中间相沥青与碳纳米管混合后，在真空条件下加热反应，得到改性中间相沥青；将所述改性中间相沥青加热至熔融状态再加压、纺丝制得中间相沥青纤维原丝，将所述原丝再经氧化、碳化处理制得碳纤维。本发明的制备方法简单、易于工业化生产；制备的碳纤维力学性能优异，拉伸强度达2GPa，可加工性较好，可直接作为结构材料使用；同时具有良好的吸波性能，在2‑4GHz电磁波频率范围内最低反射率≤‑5dB，在4‑8GHz电磁波频率范围内最低反射率≤‑12dB，在8‑18GHz电磁波频率范围内最低反射率≤‑15dB，能够作为结构型吸波材料应用于军事领域。
一种碳纤维及其制备方法

[发明专利]一种制造高导热沥青基碳纤维的方法-CN202111409488.X在审
发明人：王象东;王硕;刘辉;刘建国;高昂;何水苗;王纪元 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2021-11-25 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： D01F9/145 文献下载
摘要：本发明公开了一种制造高导热沥青基碳纤维的方法，所述方法包括以下步骤：在沥青中加入超细B4C粉，搅拌均匀；混合超细B4C粉的沥青依次经纺、氧化、碳化和石墨化过程制成高导热型沥青基碳纤维，所述沥青中还加入有炭黑；还包括纤维涂覆和烘干工序，所述纤维涂覆步骤设置于经纺和氧化步骤之间，所述纤维涂覆包括涂覆箱，所述涂覆箱内注有涂覆剂，所述涂覆剂为B涂覆剂、Si‑B涂覆剂或Ti‑B涂覆剂；通过涂覆箱涂覆后，进入到烘干箱，烘干后进入到氧化工序，本发明的制造高导热沥青基碳纤维的方法，导热率比纯铜导热率高39%，还比2800度处理的普通沥青碳纤维的高39%，且力学性能略有提高；由于石墨化温度仅为2500℃，大大低于常规方法的2800℃，能耗节约30%。
一种制造导热沥青碳纤维方法

[实用新型]一种沥青基碳纤维与纳米填料用浇注成型装置-CN202022749640.6有效
发明人：王硕;刘辉;王象东;刘建国;高昂;董韩 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2020-11-24 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： B29C39/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种沥青基碳纤维与纳米填料用浇注成型装置，包括底座、储料机构、成型机构和移动机构，底座的上方设置有可移动的储料机构，储料机构的下方设置有成型机构，储料机构通过移动机构驱动其移动，底座上侧面设置有滑轨，且底座上侧面设置有浇注架，同时浇注架设置在滑轨之间，浇注架内部设置有活动板，固定板设置在底座左上侧面，且固定板分别设置在滑轨和浇注架右侧，同时固定板右侧面设置有液压缸，在使用本实用新型时浇注物方便取下且不容易被损坏；通过液压缸进行自动移动浇注，提高工作效率；通过刮板对储存箱内壁进行刮蹭，这样使得储存箱内壁上不容易粘黏沥青基碳纤维与纳米填料，从而致使原料不容易造成浪费。
一种沥青碳纤维纳米填料浇注成型装置

[实用新型]一种碳纤维生产用废气处理装置-CN202022751680.4有效
发明人：王硕;王象东;刘辉;张学军;王腾;何水苗 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2020-11-24 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： F23G7/06 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种碳纤维生产用废气处理装置，涉及碳纤维生产技术领域，包括包括燃烧室、壳体一、壳体二、管道机构、搅拌池和搅拌机构，废气进气管与燃烧室密封连接，燃烧室通过废气输送管与壳体一密封连接，壳体一内顶部固定设置有壳体二，壳体二内设置有冷气机构，壳体二底部设置有多个气孔，壳体一底部开设有通孔，通孔底部固定设置有收集机构，壳体一右侧开设有通槽，所述通槽内设置有抽风机，通槽外密封设置管道机构，搅拌池内设置有搅拌机构，本实用新型解决了现有废气处理不完全，废气在运输时容易沉积堵塞管道，降低了废气的处理速率的问题。
一种碳纤维生产废气处理装置

[发明专利]用于合成中间相沥青的煤沥青精制方法-CN201810089036.X有效
发明人：王硕;王象东;刘辉;张学军;陈维强 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2018-01-30 - 公布日： 2021-01-05 - 主分类号： C10C3/00 文献下载
摘要：本发明涉及用于合成中间相沥青的煤沥青精制方法，具体步骤如下：将煤沥青破碎过筛，向煤沥青中加入混合溶剂A，搅拌，静置，分层，上层为混合溶剂A和煤沥青的混合溶液A，下层为含煤粉焦粒的杂质；取上层混合溶液A，过滤，蒸馏回收混合溶剂A，得到粗制煤沥青；向粗制煤沥青中加入混合溶剂B，搅拌，静置，分层，上层溶液为混合溶剂B和精制煤沥青的混合溶液B，下层为重质沥青杂质；取上层混合溶液B，过滤，蒸馏回收混合溶剂B，得到可用于合成中间相沥青的精制煤沥青；本方法可在常压条件下实现煤沥青有效组分与原煤沥青中残留的煤粉焦粒等杂质分离开来，得到的精制煤沥青可用于高端碳材料原料，满足后续制备高附加值产品的要求。
用于合成中间沥青精制方法

[发明专利]逐级分离煤焦油制备特种沥青的方法-CN201810089933.0有效
发明人：王硕;王象东;刘辉;高昂;王腾 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2018-01-30 - 公布日： 2020-08-21 - 主分类号： C10C1/18 文献下载
摘要：本发明涉及逐级分离煤焦油制备特种沥青的方法，具体步骤如下：按比例向煤焦油中加入混合溶剂A，搅拌，静置，分层，得上层混合溶液A；取上层混合溶液A，过滤，蒸馏回收混合溶剂A，得到煤焦油一级分离物；按比例向煤焦油一级分离物中加入混合溶剂B，搅拌，静置，分层，得上层混合溶液B；取上层混合溶液B，蒸馏回收混合溶剂B，得到煤焦油轻质组分；按比例向煤焦油轻质组分中加入混合溶剂C，充分搅拌后，静置，分层，得上层混合溶液C；取上层混合溶液C，过滤，蒸馏回收混合溶剂C，得到特种沥青；该方法可在常温常压条件下,从逐级分离煤焦油中得到的特种沥青可用于高端碳材料原料，满足后续制备高附加值产品的要求。
逐级分离煤焦油制备特种沥青方法

[实用新型]用于中间相沥青基碳纤维生产的氧化炉-CN201920179340.3有效
发明人：王硕;王象东;刘辉;张学军;刘建国;张猛 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2019-02-01 - 公布日： 2020-04-24 - 主分类号： D01F9/32 文献下载
摘要：本实用新型涉及用于中间相沥青基碳纤维生产的氧化炉，炉体从上到下依次设置有顶部保温层、炉体内管、陶瓷微孔板、空气层、空气预热层、底部保温层和温控系统，所述沥青纤维穿过炉体内管，底部保温层设有空气入口，所述陶瓷微孔板和空气预热层接入温控系统；本实用新型结构科学合理，温度梯度稳定均匀；采用陶瓷微孔板，使得氧化炉内既具有充足的空气流量以保证氧化效果，有效地带走氧化反应产生的热量和低分子烃类；风量适合且风力柔和，使得炉内空气流稳定穿过沥青纤维，减少气流对沥青纤维的冲击，保证沥青纤维不被气流吹散，提高了沥青纤维的生产质量。
用于中间沥青碳纤维生产氧化

[发明专利]中间相沥青碳纤维原丝的连续收丝方法-CN201810089934.5有效
发明人：王硕;王象东;刘辉;刘建国;王腾 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2018-01-30 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： B65H71/00 文献下载
摘要：本发明涉及中间相沥青碳纤维原丝的连续收丝方法，具体步骤如下：原丝束按照放丝装置→导丝支撑轮→第一导辊→第二导辊→第三导辊→第四导辊→收丝装置的路线经过多个已设定好相对位置、朝向角度可调的导辊，控制好每个导辊角度，确保原丝束方向改变和所受摩擦力最小，最大程度降低原丝束弯曲程度；当原丝束经过第四导辊时，由于重物的作用，对原丝束施加一定的张力，既确保了系统张力的恒定，又使得放丝机的速度维持在一个范围内；该方法可消除静电对原丝束后续处理的影响，使原丝束集束性更好，外形更佳；原丝束强度损失小，无内部断裂、断头；可以得到任意长度的原丝连续长丝，满足生产和市场的需求。
原丝束导辊原丝中间相沥青碳纤维收丝恒定方向改变放丝装置后续处理角度可调连续长丝强度损失收丝装置速度维持静电重物放丝机集束性支撑轮导丝断头断裂施加生产

[发明专利]一种制造高导热沥青基碳纤维的方法-CN201910097323.X在审
发明人：王硕;王象东;刘辉;张学军;刘建国;张猛 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2019-01-31 - 公布日： 2019-05-17 - 主分类号： D01F9/145 文献下载
摘要：本发明涉及一种制造高导热沥青基碳纤维的方法，包括：（1）向沥青中加入含硼元素的粉末，搅拌均匀，制得纺丝原料；（2）将步骤（1）制得的纺丝原料经纺丝，制得初纺丝；（3）将步骤（2）制得的初纺丝经氧化处理；然后碳化处理；再经石墨化处理，即得。本发明首次公开了向沥青原料中添加含硼元素的粉末，然后将沥青纺丝、氧化、碳化、石墨化等一系列的特定条件下处理，得到高导热型沥青基碳纤维；硼元素的加入直接导致了碳原子的排列的变化，进而在确保制得的碳纤维在具有优良导热性能的前提下，显著降低了生产过程中的温度条件等要求，大幅降低了生产成本。
纺丝沥青基碳纤维硼元素纺丝原料高导热沥青石墨化处理导热性能高导热型沥青原料生产过程碳化处理温度条件氧化处理石墨化碳纤维碳原子碳化生产成本制造

[实用新型]用于小丝束沥青纤维放丝机的速度和恒张力控制系统-CN201820138271.7有效
发明人：王硕;王象东;陈维强;刘辉;刘建国 -专利权人： 山东瑞城宇航碳材料有限公司
申请日： 2018-01-27 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： B65H59/38 文献下载
摘要：本实用新型涉及用于小丝束沥青纤维放丝机的速度和恒张力控制系统，依次排列包括放丝机、传感器、摇臂、氧化炉、收丝机和控制系统，所述放丝机上部安装有放线辊；传感器右侧设有两个感应点；摇臂左端设有触点，右端设有传动辊A和重物；氧化炉左侧安装传动辊B；收丝机上部安装有收丝辊，控制系统可控制放线辊和收丝辊的转动；本实用新型结构科学合理，纤维丝传送的速度在一定范围内得到控制，纤维丝所受张力恒定，纤维丝传送过程可有效的和空气接触，氧化效果好，产品稳定性好，提高了纤维丝的质量。
纤维丝放丝机收丝恒张力控制系统本实用新型控制系统沥青纤维传动辊放线辊氧化炉传感器小丝摇臂产品稳定性传送过程结构科学空气接触氧化效果依次排列张力恒定重物感应点可控制收丝机触点左端转动传送

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