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科學(xué)研究：

研究方向：

碳纖維結(jié)構(gòu)與性能；環(huán)境材料；生物材料；導(dǎo)電材料；阻燃材料；材料表面技術(shù)；復(fù)合材料等。

科研項(xiàng)目：

曾主持和參與碳纖維國(guó)家五年科技重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金多項(xiàng)，其中負(fù)責(zé)主持碳纖維國(guó)家五年科技重點(diǎn)攻關(guān)子項(xiàng)目研究三項(xiàng)，863重大專向課題一項(xiàng)；主參與三項(xiàng)，均已通過國(guó)家科委或三委項(xiàng)目鑒定或驗(yàn)收。

目前負(fù)責(zé)主持國(guó)家自然科學(xué)基金2項(xiàng)、重點(diǎn)國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)、北京市自然科學(xué)基金2項(xiàng)。 863重大專向課題1項(xiàng)、中國(guó)石化課題1項(xiàng)。

科研成果：

新型高應(yīng)變高強(qiáng)度碳纖維

在國(guó)內(nèi)外率先提出修飾原絲表面結(jié)構(gòu)與提高碳纖維性能關(guān)聯(lián)機(jī)制，研制成功斷裂伸長(zhǎng)2.4%，抗拉強(qiáng)度4.74GPa的高應(yīng)變高強(qiáng)度碳纖維。開拓了大直徑高性能碳纖維的理論與技術(shù)途徑。獲得授權(quán)發(fā)明專利。

新型環(huán)境、生物材料

在國(guó)內(nèi)外率先研究出碳纖維生物膜，并將其應(yīng)用于耗氧、厭氧、兼性菌的水處理，使其處理效率為常規(guī)生物法高4~32倍。該成果處于國(guó)際領(lǐng)先水平。獲得授權(quán)發(fā)明專利。

新型納米碳纖維研究

在國(guó)內(nèi)外率先以新型電紡成纖技術(shù)為基礎(chǔ)，經(jīng)電紡、預(yù)氧化、炭化過程制備新型納米高性能碳纖維。闡明以亞微米電紡 PAN纖維制取高性能納米碳纖維形成機(jī)制與影響因素。促進(jìn)高性能納米碳纖維制備關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)生。

高性能碳纖維新型工藝保障裝備與工程化研究

提出閉環(huán)張力控制、箱式管道化循環(huán)裝置等關(guān)鍵技術(shù)概念。其成果對(duì)我國(guó)高性能碳纖維研制、工業(yè)化都具有極大的指導(dǎo)與推動(dòng)意義。

改性及功能化纖維研究

系統(tǒng)從事阻燃、耐燃、導(dǎo)電、屏蔽、抗靜電、活性等功能纖維與碳纖維制備軟件技術(shù)、工程化技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)。

發(fā)明專利 ：

1．生物碳纖維及其制備方法，劉杰。

2．高應(yīng)變高強(qiáng)碳纖維及其制備方法，劉杰； 王培華。

3． 一種新型生物膜載體的制備及其在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用， 劉杰； 楊琨； 馬兆昆； 梁節(jié)英。

4．一種高強(qiáng)度碳纖維的制備方法，劉杰； 徐萌； 梁節(jié)英。

5．生物活性碳纖維及其制備方法， 劉杰。

6．炭纖維生物膜載體在廢水處理中的應(yīng)用，劉杰； 宋暉； 馬兆昆； 梁節(jié)英。

7． 一種高強(qiáng)度碳纖維的制備方法，劉杰； 孫曉光； 杜大艷； 馬兆昆； 季榮水； 關(guān)曉鳳。

8．一種高強(qiáng)度炭纖維的制備方法，劉杰；劉永華， 馬兆昆， 梁節(jié)英。

9．一種高性能碳纖維的制備方法，劉杰； 陳育佳； 田宇黎； 梁節(jié)英； 馬兆昆。

10．控制纖維粘連的靜電紡絲方法及裝置，劉杰；周佩訊；梁節(jié)英；馬兆昆。

11．一種聚丙烯腈基阻燃纖維的制備方法，劉杰； 王超； 梁節(jié)英； 馬兆昆。