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[发明专利]一种石墨烯复合纤维及其制备方法-CN202311049335.8在审
发明人：盛捷;冯兴帅;张淋森;陈万小男;费维栋 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-08-21 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： D01F9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种石墨烯复合纤维及其制备方法。所述石墨烯复合纤维制备方法的步骤包括：将氧化石墨烯、小分子碳源和海藻酸钠分散于水中，制备纺丝前驱体溶液；然后通过湿法纺丝得到凝胶纤维，采用的凝固浴为氯化钙乙醇水溶液；将干燥后的凝胶纤维先进行还原处理，再于惰性气氛中进行高温处理。本发明通过对石墨烯纤维的成分设计和分子级结构设计，通过湿法纺丝，获得了米级尺度的石墨烯/小分子碳源复合纤维。本发明创新性地在纤维内部石墨烯片层中引入生物质小分子碳源，获得了跨尺度融合的石墨烯片层‑小分子碳源复合结构，增强了纤维内部石墨烯片层间的相互作用，提高了纤维性能，降低了石墨烯纤维制备工艺难度，改善其可连续纺丝性。
一种石墨复合纤维及其制备方法

[发明专利]一种聚丙烯酰胺/石墨烯复合纤维及其制备方法-CN202311049425.7在审
发明人：盛捷;张淋森;陈万小男;鲁显超;费维栋 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-08-21 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： D01F6/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种聚丙烯酰胺/石墨烯复合纤维及其制备方法，属于石墨烯复合纤维技术领域。所述聚丙烯酰胺/石墨烯复合纤维制备方法的步骤包括：将氧化石墨烯、丙烯酰胺和海藻酸钠分散于水中，经聚合反应后得到纺丝前驱体溶液；然后通过湿法纺丝得到凝胶纤维；将干燥后的凝胶纤维进行还原处理，制得石墨烯复合纤维。本发明创新性地引入了聚丙烯酰胺凝胶体系，使丙烯酰胺发生聚合反应形成聚丙烯酰胺凝胶网络，实现了石墨烯纤维单丝的连续制备，将纤维单丝的制备和收集一体化。在石墨烯纤维优异的性能基础上，可实现连续化大批量生产，在未来工业生产中可实现广泛应用。
一种聚丙烯酰胺石墨复合纤维及其制备方法

[发明专利]一种基于丙烯酰胺单体聚合的碳纤维原丝及其制备方法-CN202311049253.3在审
发明人：盛捷;陈万小男;张淋森;冯兴帅;费维栋;张幸红;陈大明 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-08-21 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： D01F6/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于丙烯酰胺单体聚合的碳纤维原丝及其制备方法，属于碳纤维原丝技术领域。所述制备方法的步骤包括：(1)以小分子生物质素、丙烯酰胺和海藻酸钠为溶质配制纺丝前驱体溶液；(2)以小分子生物质素、丙烯酰胺和氯化钙为溶质配制纺丝凝固浴；(3)利用湿法纺丝制备凝胶纤维；(4)通过水浴牵伸将所述凝胶纤维定型、烘干制得碳纤维原丝。本发明通过成分设计和设备设计实现碳纤维原丝的高效牵伸，创新性地引入化学牵伸方法，将通常数小时甚至十数小时的加热牵伸过程，缩短至数十分钟乃至数分钟，减少了牵伸装置的数量和长度，大幅提升了纤维原丝成型效率，缩短原丝牵伸定型周期，提高原丝制备容错率，降低原丝制备成本。
一种基于丙烯酰胺单体聚合碳纤维及其制备方法

[发明专利]一种基于X射线衍射技术的非晶残余应力测量方法-CN202310859589.X在审
发明人：李伟力;费维栋 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：一种基于X射线衍射技术的非晶残余应力测量方法，本发明是为了解决现有X射线衍射应力测量方法只能针对晶体材料的问题。非晶残余应力测量方法：一、根据弹性力学原理推导出非晶体材料残余应力的表达式；二、采用应变仪测量多个非晶体材料标样的应力大小，采用X射线衍射仪测得非晶体材料标样的半高峰宽，线性拟合sin2ψ‑半高峰宽后得到直线斜率，计算应力测量系数k；三、在测定方向平面内测出待测非晶体材料在多个不同ψ方位的非晶衍射峰半高峰宽；四、绘制待测非晶体材料的散点图，计算直线斜率；五、代入公式。本发明通过对非晶材料进行测量和标定，得到了非晶残余应力X射线衍射方法的普适公式，通过直线斜率的大小获得应力值的大小。
一种基于射线衍射技术残余应力测量方法

[发明专利]一种室温铁电性氧化钛陶瓷及其制备方法和应用-CN202310111343.4在审
发明人：于杨;周子越;卜德超;刘一桐;费维栋;张笑瑞 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： C04B35/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种室温铁电性氧化钛陶瓷及其制备方法和应用，属于功能性介电陶瓷材料制备技术领域。本发明解决了现有金红石型TiO2陶瓷不具有室温铁电性的问题。本发明通过掺杂改性的方式改性陶瓷性能，采用+5价离子和+3价离子同时掺杂，使掺杂陶瓷在外电场作用下具有自发极化效应，具有铁电性。同时，+5价离子和+3价离子受到不同的作用力而相互靠近，实现局域应力场的构建，使自发极化效应可以在室温下稳定存在。此外，本发明的改性方法不仅使金红石型二氧化钛具有铁电相的室温稳定性，同时其介电常数也有显著提高。
一种室温铁电性氧化陶瓷及其制备方法应用

[发明专利]一种基于燃烧合成石墨烯的高强碳基材料及制备方法-CN202210420330.0有效
发明人：王黎东;李杰;王永康;刘斌;费维栋 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-04-21 - 公布日： 2023-05-19 - 主分类号： C04B35/528 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于燃烧合成石墨烯的高强碳基材料及制备方法，属于碳基材料领域。本发明要解决现有碳基材料制备工艺复杂、材料力学性能不佳的问题。本发明以高温自蔓延燃烧合成法制备的石墨烯或掺杂石墨烯为原料，经高温烧结制备各向同性高强碳基材料。本发明方法操作较简单，易于进行批量化生产，制备的碳基材料兼具高强、导电、导热、轻质等优势，可用作核石墨、电火花加工用工具电极以及火箭技术用结构材料、超高功率电极、高导热散热构件、高性能坩埚、高温高性能模具等。
一种基于燃烧合成石墨高强基材料及制备方法

[发明专利]一种带隙可调和高填充因子的掺杂氧化锌铁电光伏薄膜及其制备方法-CN202210963862.9有效
发明人： 费维栋;高畅;李伟力;赵瑜 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-08-11 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H01L31/032 文献下载
摘要：本发明公开了一种带隙可调和高填充因子的掺杂氧化锌铁电光伏薄膜及其制备方法，涉及电源设备技术领域。所述带隙可调和高填充因子的掺杂氧化锌铁电光伏薄膜材料的化学通式为：Zn0.92‑xCux(Fe0.04Li0.04)O；其中x＝0～0.07。本发明提供一种带隙可调和高填充因子的掺杂氧化锌铁电光伏薄膜(ZCFLO薄膜材料)，薄膜的光伏性能得到大幅度提高。最佳掺杂含量的薄膜经过电场极化后的填充因子为83.4％，光电转换效率为14.4％，禁带宽度降低至1.93eV，具有优异的光伏性能。
一种带隙可调和填充因子掺杂氧化锌电光薄膜及其制备方法

[发明专利]一种利用金属阳离子辅助热处理技术制备高体积比电容石墨烯的方法-CN202110843041.7有效
发明人：王黎东;刘兆远;费维栋 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-07-26 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： C01B32/184 文献下载
摘要：一种利用金属阳离子辅助热处理技术制备高体积比电容石墨烯的方法，属于超级电容器技术领域。本发明要解决现有的石墨烯材料堆积密度低、体积比电容低的技术问题.本发明方法如下：将氧化石墨烯均匀分散去离子水中；然后加入金属离子盐，混合均匀，再固液分离，干燥；然后热处理，水洗直到上清液的离子浓度小于10‑3molL‑1，再干燥，得到高体积比电容石墨烯。本发明制备的石墨烯材料的堆积密度为0.9‑1.7gcm‑3，体积比电容为200‑520Fcm‑3；适合用于制备具有高体积比电容的超级电容器。
一种利用金属阳离子辅助热处理技术制备体积电容石墨方法

[发明专利]一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法-CN202210651299.1有效
发明人：赵瑜;赵文悦;费维栋;彭亚洲 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： C04B35/48 文献下载
摘要：一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法，它为了解决目前电卡制冷温变较小，使用温度较高难以实用化的问题。制备方法：一、PbZrO3前驱体溶质称量及配置；二、PbZrO3薄膜旋涂；三、PbZrO3薄膜预烧；四、PbZrO3薄膜晶化处理；五、(CaMnO3)nCaO前驱体溶质称量及配置；六、(CaMnO3)nCaO薄膜旋涂；七、(CaMnO3)nCaO薄膜预烧；八、(CaMnO3)nCaO薄膜晶化处理。本发明采用溶胶凝胶旋涂法制备得到了具有室温大电卡效应的复合薄膜，该复合薄膜的耐压性高，并具有优异的制冷效果，300K时温变可以达到66.5K，在室温下实现了更大的制冷效果。
一种具有室温大电卡效应复合薄膜材料及其制备方法

[发明专利]一种具有复合界面结构的原位自生石墨烯/铜复合材料的制备方法-CN202210281406.6有效
发明人： 费维栋;王黎东;盛捷;张淋森 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-03-21 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： C22C1/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有复合界面结构的原位自生石墨烯/铜复合材料的制备方法，涉及复合材料领域。该制备方法包括以下步骤：将原料铜在空气中加热氧化，再通过甲酸浸泡，烘干，再经升温碳化处理，最后经SPS烧结得到所述具有复合界面结构的原位自生石墨烯/铜复合材料。本发明以微米级铜粉为原料，通过空气氧化、甲酸酸化的工艺流程，将甲酸铜均匀包覆于原料铜，并通过热处理及SPS烧结的流程，使得甲酸铜分解生成亚微米尺寸铜颗粒以获得双峰晶粒尺度分布的同时，在复合材料界面处均匀引入少量碳，并在铜的催化作用下生成结晶化程度较高、缺陷较少的石墨烯，最后获得一种具有复合界面结构的高强高导的石墨烯/铜复合材料。
一种具有复合界面结构原位自生石墨复合材料制备方法

[发明专利]一种铁-锂离子对掺杂改性的高压电系数氧化锌基压电薄膜及其制备方法-CN202010921361.5有效
发明人： 费维栋;高畅;赵瑜;李伟力 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2020-09-04 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H01L41/187 文献下载
摘要：一种铁‑锂离子对掺杂改性的高压电系数氧化锌基压电薄膜及其制备方法，涉及一种高压电系数的掺杂氧化锌压电薄膜的制备方法。是要解决现有方法无法使ZnO薄膜的压电性能得到优化提高的问题。该氧化锌基压电薄膜材料，化学通式为Zn1‑2x(FexLix)O。方法：一、将二水合醋酸锌和乙醇胺溶解于乙二醇甲醚中，搅拌得到前驱体溶液；二、将九水合硝酸铁和二水合醋酸锂加入前驱体溶液中，搅拌得到溶液；三、将溶液陈化形成胶体；四、利用溶胶凝胶旋涂法将胶体在Si衬底上涂覆薄膜；五、热解；六、通过重复步骤四和步骤五；七、将薄膜进行晶化处理；八、将薄膜进行电场极化处理，至室温，得到极化后的薄膜。本发明用于无铅压电陶瓷领域。
一种锂离子掺杂改性高压电系数氧化锌压电薄膜及其制备方法

[发明专利]一种基于无机物质的超高性能碳基材料及其制备方法-CN202210420325.X在审
发明人：王黎东;李杰;王永康;刘斌;费维栋 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-04-21 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： C04B35/56 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于无机物质的超高性能碳基材料及其制备方法，属于碳基材料领域。本发明主要解决现有以石墨烯为原料制备的块体碳基材料力学性能较差，耐高温性能差的问题。本发明将石墨烯与非碳元素成键物质均匀混合，经高温处理，石墨烯与非碳元素发生化学反应，形成高强度、高热稳定性的化学键(如B‑C、Ti‑C等)，能有效实现石墨烯层间的连接，抑制石墨层间滑移，显著提升石墨烯为原料制备的块体材料的力学性能；同时非碳元素的引入，可赋予碳基材料耐高温等综合性能。本发明可用作火箭高温构件、热防护构件、超高功率电极、高导热散热构件、高性能坩埚、高温高性能模具、金属结晶器、刹车盘、研磨和切割用材料等。
一种基于无机物质超高性能基材料及制备方法

[发明专利]一步法制备石墨烯/铜复合粉体的方法-CN201710622972.8有效
发明人：王黎东;费维栋;陈实;时振东;杨子玥 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2017-07-27 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： B22F9/30 文献下载
摘要：一步法制备石墨烯/铜复合粉体的方法，属于无机合成和粉末冶金的技术领域。本发明解决了现有制备石墨烯/铜复合粉体存在石墨烯在铜表面包覆的均匀性不好、成本较高、工艺较复杂等技术问题。本发明方法如下：在无氧气气氛、气压为0.001Pa‑101325Pa条件下，将有机铜盐粉体以1‑500℃/min的速率升温至600‑1050℃，加热0.1min‑600min后在无氧气气氛下冷却，即得到石墨烯/铜复合粉体。本发明采用铜盐作为原料，价格便宜、设备和操作非常简单，易于进行批量化生产；本发明在一步加热的过程中同时实现了铜纳米粒子的制备与石墨烯在纳米粒子表面的包覆。
一步法制备石墨复合方法

[发明专利]生物质燃烧合成石墨烯制备方法及其应用-CN201710638066.7有效
发明人：王黎东;费维栋;苑亦男;刘兆远 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2017-07-31 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： C01B32/184 文献下载
摘要：生物质燃烧合成石墨烯制备方法及其应用，本发明涉及固体废弃物处理领域和化工合成技术领域。本发明采用燃烧合成的方法利用生物质制备石墨烯；所制备的石墨烯可作为超级电容器材料的应用。本发明将自然界中普遍存在利用价值低的生物质资源化利用制备成石墨烯，降低了工业合成石墨烯的生产成本，从而在催化剂、复合材料、电化学等领域有重要的潜在应用。本发的工艺简单，原料廉价，设备要求和操作非常简单，易于进行批量化生产，增加生物质材料的合理资源化利用方法。
生物燃烧合成石墨制备方法及其应用

[发明专利]木质素燃烧合成石墨烯制备方法及其应用-CN201710637401.1有效
发明人：王黎东;费维栋;苑亦男;刘兆远 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2017-07-31 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： C01B32/184 文献下载
摘要：木质素燃烧合成石墨烯制备方法及其应用，本发明涉及固体废弃物处理领域和化工合成领域。本发明采用燃烧合成的方法利用木质素和/或木质素衍生物制备石墨烯，所述方法制备的石墨烯可作为超级电容器材料的应用。本发明将自然界中普遍存在利用价值低的木质素资源化利用制备成石墨烯，而且设备操作简单，易于批量化生产，降低了工业合成石墨烯的生产成本，大大提高了木质素利用的附加价值，从而在催化剂、复合材料、电化学等领域有重要的潜在应用。
木质素燃烧合成石墨制备方法及其应用

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