SBIR Phase I: Low Density Carbon Fibers Based on Gel Spun Polyacrylonitrile/Carbon Nanotube

SBIR 第一阶段:基于凝胶纺丝聚丙烯腈/碳纳米管的低密度碳纤维

基本信息

  • 批准号:
    0945004
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 14.99万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-01-01 至 2010-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project aims to develop high tensile strength and low density polyacrylonitrile (PAN)/carbon nanotube (CNT) based carbon fibers. The approach is to use a newly-developed gel spun technology. Process conditions will be optimized to obtain a tensile strength greater than 7 GPa, a tensile modulus greater than 450 GPa, and a density less than 1.2 g/cm3. Current PAN-based commercial carbon fibers typically exhibit a tensile strength of 5 GPa, a tensile modulus of 300 GPa and a density of 1.8 g/cm3. The broader/commercial impact of this project will be the potential to produce carbon fibers with significantly higher specific tensile strength and lower density than the current PAN-based commercial carbon fibers. The carbon fibers are currently used in high-performance composites for satellite, airplane fuselage, airplane wing and trust structures, high-performance automobile applications, etc, where energy efficiency is very important. This project will lead to nano-engineered carbon fibers and reduce the weight of composite materials, thus resulting in significant savings in energy consumption.
该小型企业创新研究(SBIR)第一阶段项目旨在开发高拉伸强度和低密度聚丙烯腈(PAN)/碳纳米管(CNT)基碳纤维。 该方法是使用新开发的凝胶纺丝技术。 将优化工艺条件以获得大于7 GPa的拉伸强度、大于450 GPa的拉伸模量和小于1.2 g/cm 3的密度。 目前的PAN基商业碳纤维通常表现出5GPa的拉伸强度、300 GPa的拉伸模量和1.8g/cm 3的密度。 该项目的更广泛/商业影响将是生产比目前PAN基商业碳纤维具有更高比拉伸强度和更低密度的碳纤维的潜力。 碳纤维目前用于卫星、飞机机身、机翼和托板结构、高性能汽车应用等高性能复合材料,其中能源效率非常重要。 该项目将导致纳米工程碳纤维和减少复合材料的重量,从而导致能源消耗的显着节省。

项目成果

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