專利名稱:一種碳纖維制取方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種纖維制取方法,尤其是一種碳纖維的制取方法。
背景技術(shù):
碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比 不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電,具有許多寶貴的電 學、熱學和力學性能的新型材料。用碳纖維與塑料制成的復合材料所做的飛機 不但輕巧,而且消耗動力少,推力大,噪音??;用碳纖維制電子計算機的磁盤, 能提高計算機的儲存量和運算速度;用碳纖維增強塑料來制造衛(wèi)星和火箭等宇 宙飛行器,機械強度高,質(zhì)量小,可節(jié)約大量的燃料。1999年發(fā)生在南聯(lián)盟科 索沃的戰(zhàn)爭中,北約使用石墨炸彈破壞了南聯(lián)盟大部分電力供應,其原理就是 產(chǎn)生了覆蓋大范圍地區(qū)的碳纖維云,這些導電性纖維使供電系統(tǒng)短路。
目前,人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維,只能采用一些含碳的有 機纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)做原料,將有機纖維跟塑料樹脂結(jié)合 在一起,放在稀有氣體的氣氛中,在一定壓強下強熱炭化而成碳纖維是纖維狀 的碳材料,其化學組成中含碳量在90%以上。由于碳的單質(zhì)在高溫下不能熔化 (在3800K以上升華),而在各種溶劑中都不溶解,所以迄今無法用碳的單質(zhì)來 制碳纖維。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題,本發(fā)明提供一種碳纖維的制取方法。
一種碳纖維的制取方法,其主要材料為聚丙烯,其特征在于先將聚丙烯在空氣中,在催化劑作用下進行氧化,所得氧化物保持纖維狀態(tài),然后將所得氧
化物在高純氬氣保護下,經(jīng)1500°C-160(TC的高溫作用,在脫水催化劑作用下 脫水得到碳纖維,最后將溫度升高至300(TC左右,使碳纖維石墨化。
本發(fā)明的顯著效果是,由無毒、無味的聚丙烯通過將其氧化并高溫脫水制 取碳纖維,不僅制取工藝簡便,而且原料易得且廉價,降低了產(chǎn)品價格。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明做進一步說明先將聚丙烯在空氣中,經(jīng)過銅等催化劑作用, 將其逐步進行氧化,氧化物所得的產(chǎn)品仍保持纖維狀態(tài),然后將所得氧化物在
高純氬氣保護下,經(jīng)150(TC-160(TC的高溫作用,保持15分鐘左右,在脫水催 化劑作用下使其脫水得到碳纖維,最后將碳纖維在高純氬氣保護下,溫度升高 至3000'C左右,使碳纖維石墨化。
將本發(fā)明應用于碳纖維的生產(chǎn)工藝中,由無毒、無味的聚丙烯通過將其氧 化并高溫脫水制取碳纖維,不僅制取工藝簡便,而且原料易得且廉價,可以將 制取成本降低25%左右。
權(quán)利要求
1. 一種碳纖維的制取方法,其主要材料為聚丙烯,其特征在于先將聚丙烯在空氣中,在催化劑作用下進行氧化,所得氧化物保持纖維狀態(tài),然后將所得氧化物在高純氬氣保護下,經(jīng)1500℃-1600℃的高溫作用,在脫水催化劑作用下脫水得到碳纖維,最后將溫度升高至3000℃左右,使碳纖維石墨化。
2. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維的制取方法,其特征在于聚丙烯在空氣中,在催 化劑作用下進行氧化,所得氧化物保持纖維狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求1所述的碳纖維的制取方法,其特征在于所得氧化物在高純氬氣 保護下,經(jīng)1500°C-160(TC的高溫作用,在脫水催化劑作用下脫水得到碳纖 維。
全文摘要
本發(fā)明提供一種碳纖維的制取方法,其主要材料為聚丙烯,先將聚丙烯放在空氣中,在催化劑作用下進行氧化,所得氧化物保持纖維狀態(tài),然后將所得氧化物在高純氬氣保護下,經(jīng)1500℃-1600℃的高溫作用,在脫水催化劑作用下脫水得到碳纖維,最后將溫度升高至3000℃左右,使碳纖維石墨化,本發(fā)明的顯著效果是,由無毒、無味的聚丙烯通過將其氧化并高溫脫水制取碳纖維,不僅制取工藝簡便,而且原料易得且廉價,降低了產(chǎn)品價格。
文檔編號D01F9/21GK101481835SQ20081024607
公開日2009年7月15日 申請日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者楊貽方 申請人:楊貽方