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[发明专利]一种提高聚丙烯腈初生纤维的结晶度以及均质化和致密化程度的方法-CN202310655925.9在审
发明人：朱波;冯建顺;朱安平;赵圣尧;孙永连;律建国 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： D01F6/38 文献下载
摘要：本发明属于制造高性能碳纤维原丝领域，提供了一种提高聚丙烯腈初生纤维的结晶度以及均质化和致密化程度的方法，包括：将丙烯腈和共聚单体分别溶解在溶剂中进行共聚合，然后经脱单脱泡，得到聚合物纺丝原液；将所述聚合物纺丝原液经喷丝板挤出后，经过空气层，进入由溶剂和凝固剂(三甘醇，三乙醇胺或氨基甲酸乙脂)的混合液组成的凝固浴中进行凝固成型，并进行牵伸后得到PAN初生纤维。将凝固浴中的沉淀剂‑水替换为三甘醇或三乙醇胺或氨基甲酸乙酯，可以在不影响双扩散速度的同时，能够提高初生纤维的结晶性以及致密均质程度。缓解皮芯结构的形成是提升碳纤维产品的重要方向。
一种提高聚丙烯初生纤维结晶度以及均质化致密程度方法

[发明专利]一种制备PAN纺丝原液的连续脱泡装置和连续脱泡方法-CN202211137384.2有效
发明人：朱波;律建国;赵圣尧;孙永连;罗增恕;刘亚运;林孟;于宪鑫 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： D01D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种制备PAN纺丝原液的连续脱泡装置和连续脱泡方法，包括动力传动模块、脱泡模块和挤出模块，其中，所述动力传动模块包括电机、上主轴和主轴固定座，电机和上主轴之间通过电机带轮和同步带连接，上主轴通过主轴固定座进行定位；所述脱泡模块，包括筒体和刮膜脱泡装置，所述筒体为密封筒体，其顶部设置有抽真空装置，其外壁设置有夹套，其上端设置进料口；刮膜脱泡装置的刮膜器主轴与上主轴连接，分配器设置于刮膜器主轴的上端，且位于进料口的下方；若干刮膜器与刮膜器主轴同轴设置；刮膜器主轴与所述筒体同轴设置，刮膜器外边缘与筒体内壁的距离为0.5‑3mm；所述挤出模块设置于脱泡模块的出料端。
一种制备 pan 纺丝原液连续脱泡装置方法

[发明专利]一种凝固浴浓度自动调控装置-CN201811222338.6有效
发明人：乔琨;曹伟伟;王永伟;于宽;赵圣尧;高学平;张敏;朱波 -专利权人：山东大学
申请日： 2018-10-19 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G05D27/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种凝固浴浓度自动调控装置，属于PAN碳纤维生产装置领域。所述装置包括凝固浴储存箱、凝固浴冷却装置、凝固浴槽、浓度检测装置、温度控制装置和去离子水箱；所述凝固浴储存箱、凝固浴冷却装置、凝固浴槽依次连通，所述浓度检测装置设置在凝固浴冷却装置和凝固浴槽之间；所述温度控制装置与凝固浴槽连接，所述凝固浴槽的器壁为中空结构，其中设置有冷却器，所述冷却器受温度控制装置的信号控制；所述去离子水箱和凝固浴储存装置连通。本发通过设计具有浓度监测、调控功能，以及温度监测、调控功能的凝固浴浓度自动调控装置，很好地实现了凝固浴浓度、温度的实时、自动调节，保证了生产PAN碳纤维的原丝质量。
一种凝固浓度自动调控装置

[发明专利]一种基于混合神经网络的碳纤维原丝制备仿真方法-CN202310200360.5有效
发明人：蔡珣;杨叶倩;张烨;赵圣尧;史清杰;朱波 -专利权人：山东大学;山东大学威海工业技术研究院
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于混合神经网络的碳纤维原丝制备仿真方法，获取碳纤维原丝的纺丝溶液参数和纺丝工艺参数；构建碳纤维生产的性能预测模型，所述性能预测模型包括：MLP模型和RNN模型；将所述纺丝溶液参数输入至所述MLP模型；将所述MLP模型的输出数据和所述纺丝工艺参数进行合并，将合并后的数据输入至所述RNN模型，获取碳纤维原丝的预测性能参数。本发明能够对碳纤维的原丝性能参数进行精确预测。
一种基于混合神经网络碳纤维制备仿真方法

[发明专利]一种复合刚性强化防弹头盔-CN201910189739.4有效
发明人：朱波;曹伟伟;蔡珣;于宽;王永伟;刘玉兰;赵圣尧;乔琨;王强;高学平;张敏 -专利权人：济南英维新材料科技合伙企业（有限合伙）
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： F41H1/08 文献下载
摘要：本发明属于防弹头盔技术领域，尤其涉及一种植入复合刚性强化内衬层的防弹头盔。包括：防弹头盔盔壳、复合刚性强化内衬层和悬挂系统，所述复合刚性强化内衬层通过固定在防弹头盔盔壳的内表面；所述悬挂系统固定在复合刚性强化内衬层的边缘；所述防弹头盔盔壳由纤维与热塑性树脂复合形成；所述复合刚性强化内衬层由碳纤维与热固性树脂基复合形成，且所述复合刚性强化内衬层镂空的网孔结构。本发明采用纤维复合树脂制备头盔，并通过将复合刚性强化内衬层设置为镂空的网孔结构，为防弹头盔盔壳内表面提供均匀的稳定刚性支撑，确保弹丸冲击头盔外壳后的稳定刚度，而且有助于避免盔壳内部产生较大背凸变形而造成对人体头部的冲击伤害。
一种复合刚性强化防弹头盔

[发明专利]一种纺丝用收丝装置及收丝方法-CN202111625260.4在审
发明人：张乐功;朱波;张爱东;赵圣尧;丁忠兴;赵传标;周美玲;于森亭 -专利权人：山东越神新材料科技有限公司
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： D01D7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种纺丝用收丝装置，并提供了相应的收丝方法，尤其是纺丝生产加工中用于收集丝线的装置。一种纺丝用收丝装置，其特殊之处在于，包括箱体和收集车；所述箱体的顶部安装导丝装置和卷丝机构；所述卷丝机构包括两端的装夹装置和安装在两个装夹装置之间的辊轴；所述装夹装置包括轴承座，安装在轴承座上的花键轴承，带有花键套的辊轴座通过花键套与花键轴承套装，花键套通过驱动框与气缸连接；气缸伸缩，通过带动驱动框来驱动花键套在花键轴承的花键上移动；其中一个装夹装置的花键轴承的花键轴伸出轴承，且在花键轴的端部安装随动齿轮，随动齿轮与驱动电机连接。本申请实现辊轴的快速装夹。本申请中还提供了相应的收丝方法。
一种纺丝用收丝装置方法

[发明专利]提高聚丙烯腈初生纤维均质化及结晶度的凝固成型方法-CN202310250792.7在审
发明人：朱波;冯建顺;朱安平;赵圣尧;孙永连;律建国;乔琨;张烨 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： D01F6/38 文献下载
摘要：本发明属于高性能碳纤维原丝制备技术领域，涉及提高聚丙烯腈初生纤维均质化及结晶度的凝固成型方法。提供聚丙烯腈纺丝原液，采用干喷湿纺法将所述聚丙烯腈纺丝原液制成聚丙烯腈初生纤维；干喷湿纺法中，挤出为线性的聚丙烯腈纺丝原液经过空气层，再进入含有溶剂和凝固剂混合液的凝固浴中进行凝固成型以及牵伸、干燥；其中，凝固剂为二甘醇，二甘醇在凝固浴中的质量分数为20～80％，凝固浴的温度为‑10～70℃。本发明不仅可以减缓双扩散过程导致的剧烈相分离，提高初生纤维的结构均匀致密程度；而且可以有利于牵伸的进行，提高初生纤维的结晶度，从而制备出均质又具有高机械强度的聚丙烯腈初生纤维，以此作为原丝制成性能更好的碳纤维。
提高聚丙烯初生纤维均质化结晶度凝固成型方法

[发明专利]三维编织碳碳复合材料板及其制备方法-CN201810060010.2有效
发明人：朱波;曹伟伟;赵圣尧;乔琨;王永伟;高学平 -专利权人：山东大学
申请日： 2018-01-22 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B32B9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种三维编织碳碳复合材料板及其制备方法，属于碳碳复合材料领域。所述三维编织碳碳复合材料板包括表面耐烧蚀层、中间强度层和内部刚性层，表面耐烧蚀层、中间强度层和内部刚性层均采用三维编织预制体织物结构制备且采用改性耐高温树脂基体多次浸渍、惰性气体碳化之后高温石墨化处理形成。本发明层间结合强度较高，且具有高刚度和耐耐烧蚀的综合性能。
三维编织复合材料及其制备方法

[发明专利]一种三聚氰胺-三聚氰酸超分子材料及其制备方法-CN202310150571.2在审
发明人：张烨;朱波;蔡珣;杜恒科;冯建顺;乔琨;赵圣尧;高学平;袁晓敏 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-02-22 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： C08G83/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种三聚氰胺‑三聚氰酸超分子纳米片及其制备方法。本发明工艺流程简单，在封端剂的控制下制备的三聚氰胺‑三聚氰酸超分子片层有着纳米级的极小尺寸及良好的结晶性，以其为前驱体可直接热解得到纳米级石墨相氮化碳，得到的产物比表面积升高、结构缺陷减少且产率升高，最终的纳米级石墨相氮化碳可广泛应用于废水净化和氢气制备。
一种三聚氰酸分子材料及其制备方法

[发明专利]以石墨相氮化碳为模板添加剂的碳基纤维及其制备方法-CN202310088319.3在审
发明人：朱波;张烨;蔡珣;冯建顺;乔琨;赵圣尧;高学平;袁晓敏 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-02-02 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：本发明涉及以石墨相氮化碳为模板添加剂的碳基纤维及其制备方法。本发明的碳基纤维尺寸为纳米级或微米级，在制备过程中通过引入石墨相氮化碳作为模板剂使纤维内部石墨晶格结构得到完善，最终纤维的机械性能、导电导热性得到提升。本发明提供的相关技术路线工艺简单，兼容碳基纤维的多种纺丝方法，有利于进行后续工业化推广。
石墨氮化模板添加剂纤维及其制备方法

[发明专利]一种提高聚丙烯腈初生纤维均质化及结晶度的凝固成型方法-CN202310073393.8在审
发明人：朱波;冯建顺;朱安平;孙永连;律建国;乔琨;赵圣尧;高学平;袁晓敏 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-01-17 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： D01D5/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高聚丙烯腈初生纤维均质化及结晶度的凝固成型方法，包括如下步骤：将丙烯腈与共聚单体共聚得到的聚丙烯腈原液经喷丝后进入凝固浴中，并进行牵伸，得到初生纤维；所述凝固浴包括凝固剂和溶剂，所述凝固剂为二甘醇，溶剂选自二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙酮、NaSCN水溶液或ZnCl2水溶液，凝固浴中，凝固剂的质量百分数为20％‑80％；所述共聚单体选自衣康酸、丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸或丙烯酰胺。
一种提高聚丙烯初生纤维均质化结晶度凝固成型方法

[发明专利]一种DMAC二步法连续溶解制备PAN纺丝原液的系统及方法-CN202310097187.0在审
发明人：律建国;朱波;赵圣尧;孙永连;罗增恕;刘亚运 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-02-08 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： D01D1/02 文献下载
摘要：本发明属于高分子化纤行业纺丝原液制备领域，提供了一种DMAC二步法连续溶解制备PAN纺丝原液的系统及方法，该系统采用低温预混，加高温精溶解的工艺方法，可实现不同分子量的PAN聚合物，不同固含量和粘度的纺丝原液连续溶解。制备的PAN纺丝原液流变性好、稳定，纺制的PAN原丝表面光滑、截面形貌规整、体密度高、孔隙率低、原丝均质化高、力学性能高且稳定等优势。而且该系统，还具有工艺简单、高效、实用，生产成本低等特点。
一种 dmac 步法连续溶解制备 pan 纺丝原液系统方法

[发明专利]一种热塑性预浸织物连续熔渗复合装置及工艺-CN202211506835.5在审
发明人：朱波;蔡珣;曹伟伟;王永伟;袁晓敏;赵圣尧;高学平;乔琨 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-11-29 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： B29D7/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种热塑性预浸织物连续熔渗复合装置及工艺，涉及热塑性纤维预浸料加工技术领域，树脂膜放卷装置用于缠绕热塑性树脂薄膜；预定型装置用于在设定预定型加热温度和压力条件下，将纤维平面织物与热塑性树脂薄膜同步加压贴合预定型；连续熔渗复合装置的逆向复合辊采用与预贴合热塑性树脂膜的纤维平面织物牵引方向相反的转向；经预定型的纤维/树脂膜叠层结构以S型包角贴敷于逆向复合辊表面；逆向复合辊和半辊热压组件接触表面之间形成热压熔融复合区；牵引装置用于对熔渗复合后的热塑性树脂预浸料的牵引及收卷。本发明可以提高纤维织物与薄膜热塑性热塑性树脂的热熔效果，有利于纤维单丝内部气体排出，有效提高预浸织物整体致密效果。
一种塑性织物连续复合装置工艺

[发明专利]一种提高聚丙烯腈基碳纤维原丝预氧化碳化效率的系统及方法-CN202211070996.4在审
发明人：律建国;朱波;赵圣尧;刘亚运;康万平;王锦书;王洪利;纪进涛 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-09-02 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： D01F9/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高聚丙烯腈基碳纤维原丝预氧化碳化效率的系统及方法，按工序依次设置放丝机、导丝架、张力调整轮、自屏蔽电子加速装置、预氧化炉、低炭炉、高碳炉、烘干炉和收丝机；所述自屏蔽电子加速装置包括屏蔽体、高压发生器、电子枪、电子加速器和束流引出结构，其中，所述屏蔽体为双层屏蔽壳体，电子加速器固定设置于内层屏蔽壳体上；高压发生器通过电子枪与所述电子加速器的入口端连接，电子加速器的出口与束流引出结构的进口端连接，束流引出结构的出口端为聚丙烯腈基碳纤维原丝的行走路径。
一种提高聚丙烯碳纤维原丝预氧化碳化效率系统方法

[发明专利]一种水相悬浮聚合制备PAN-富勒烯纳米复合颗粒的方法-CN202210297431.3有效
发明人：朱波;张烨;蔡珣;赵圣尧;袁晓敏;孙娜 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-03-24 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： C08F120/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种水相悬浮聚合制备PAN‑富勒烯纳米复合颗粒的方法：按重量配比称取丙烯腈单体、十二硫醇、富勒烯和偶氮二异丁腈，将丙烯腈单体、富勒烯和十二硫醇分散在水中，升温至40‑80℃，加入偶氮二异丁腈，反应1‑3h，将产物过滤，用去离子水洗涤之后80‑100℃烘干，即得。本发明所得复合材料可以作为前驱体将富勒烯高效且均匀的引入到PAN基碳纳米纤维内部，优化纳米纤维的石墨晶格结构，将该复合材料溶解后可直接纺丝，得富勒烯均匀分散的PAN基纤维，预氧化和碳化后获得高强高韧的碳纳米纤维。
一种悬浮聚合制备 pan 富勒烯纳米复合颗粒方法

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