由中国科学院宁波材料所(以下简称“宁波材料所”)申请的专利“一种高强高模高延伸碳纤维及其制备方法”近日获得国家知识产权局发明专利通知书。
高强高模碳纤维具有高比模量、热膨胀系数小、尺寸稳定等系列优点，是卫星和航天器的主体结构、功能结构和防护结构等领域不可替代的关键材料。
在该项专利技术中，宁波材料所通过将丙烯腈和共聚单体溶液聚合，得到纺丝原液；采用湿法纺丝，将纺丝原液经凝固、水洗、热水牵伸、上油、干燥后，再经蒸汽牵伸和热定型，得到沸水收缩率为5%-6.8%、断裂伸长率为9.5%-11%、拉伸强度为4.7cN/dtex-5.9cN/dtex的前驱体纤维；将前驱体纤维经预氧化、低温碳化、高温碳化和超高温石墨化制备，得到拉伸强度≥5GPa、拉伸模量≥540GPa、断裂伸长率≥0.9%的碳纤维。
2016年1月，宁波材料所碳纤维及其复合材料团队在国内率先突破国产M55J级高强高模碳纤维关键制备技术，经过技术验证、批量稳定化制备、预浸工艺评价等，逐渐形成了自主牌号CNIQM55(M55J级)高强高模碳纤维产品。此后，CNIQM55碳纤维实现了在临近空间无人机中的应用。
宁波材料所此次研发的M55X型碳纤维，是在此前CNIQM55产品的基础上，实现了对纤维微观结构和宏观性能的进一步优化。
