專利名稱：一種碳纖維及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳纖維領(lǐng)域，具體的講，是涉及一種碳纖維及其制造方法。
背景技術(shù)：
碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強(qiáng)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(dǎo)電，具有許多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型材料。用碳纖維材料所做的飛機(jī)不但輕巧，而且消耗動(dòng)力少，推力大，噪音小；用碳纖維制電子計(jì)算機(jī)的磁盤，能提高計(jì)算機(jī)的儲(chǔ)存量和運(yùn)算速度；用碳纖維增強(qiáng)塑料來(lái)制造衛(wèi)星和火箭等宇宙飛行器，機(jī)械強(qiáng)度高，質(zhì)量小，可節(jié)約大量的燃料，碳纖維的制作過(guò)程一般比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種碳纖維及其制
造方法，其可通過(guò)高分子有機(jī)纖維的固相碳化或低分子烴類的氣相熱解來(lái)制取，用聚丙烯纖維的固相碳化制得的；這樣即可生成的碳纖維，其也可稱石墨纖維。本發(fā)明采取的技術(shù)方案可分為以下3步驟
(I)預(yù)氧化在空氣中加熱聚丙烯纖維，維持在220攝氏度至320攝氏度30分鐘至400 分鐘以使其在高溫碳化時(shí)不熔不燃而保持纖維狀態(tài)。(2)碳化在惰性氣氛中加熱至1300至1500度，維持20分鐘至50分鐘，就可生成產(chǎn)品碳纖維；所用的惰性氣體可以是高純的氮?dú)?、氬氣或氦氣，但一般多用高純氮?dú)狻?3)石墨化再在惰性氣氛高純氬氣加熱到2400攝氏度至2900攝氏度，維持5秒至50秒鐘。這樣即可生成的碳纖維，其也可稱石墨纖維。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)由無(wú)毒、無(wú)味的聚丙烯纖維通過(guò)將其氧化并高溫碳化制成碳纖維，不僅制取工藝簡(jiǎn)便，而且原料易得且廉價(jià)，降低了產(chǎn)品價(jià)格。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采取的技術(shù)方案可分為以下3步驟
(I)預(yù)氧化在空氣中加熱聚丙烯纖維，維持在220-320攝氏度數(shù)十至四百分鐘以使其在高溫碳化時(shí)不熔不燃而保持纖維狀態(tài)。(2)碳化在惰性氣氛中加熱至1300-1500度，維持?jǐn)?shù)分至20_50分鐘，就可生成產(chǎn)品碳纖維；所用的惰性氣體可以是高純的氮?dú)?、氬氣或氦氣，但一般多用高純氮?dú)狻?3)石墨化再在惰性氣氛(一般為高純氬氣)加熱至2400-2900攝氏度，維持5秒至50秒鐘。這樣即可生成的碳纖維，其也可稱石墨纖維。 權(quán)利要求
1.一種碳纖維及其制造方法，其主要材料是聚丙烯纖維，其特征在于在空氣中加熱聚丙烯纖維，維持在220攝氏度至320攝氏度，維持30分鐘至400分鐘，然后在高純氮?dú)鈿夥罩屑訜嶂?300至1500度，維持20分鐘至50分鐘，最后在惰性氣氛高純氬氣加熱到2400 攝氏度至2900攝氏度，維持5秒至50秒鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及碳纖維領(lǐng)域，具體的講，是涉及一種碳纖維及其制造方法。本發(fā)明采取的技術(shù)方案可分為以下3步驟在空氣中加熱聚丙烯纖維，維持在220攝氏度至320攝氏度30分鐘至400分鐘以使其在高溫碳化時(shí)不熔不燃而保持纖維狀態(tài)。然后在高純氮?dú)庵屑訜嶂?300至1500度，維持20分鐘至50分鐘，就可生成產(chǎn)品碳纖維；最后在惰性氣氛高純氬氣加熱到2400攝氏度至2900攝氏度，維持5秒至50秒鐘。這樣即可生成的碳纖維，其也可稱石墨纖維。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)由無(wú)毒、無(wú)味的聚丙烯纖維通過(guò)將其氧化并高溫碳化制成碳纖維，不僅制取工藝簡(jiǎn)便，而且原料易得且廉價(jià)，降低了產(chǎn)品價(jià)格。
文檔編號(hào)D01F11/16GK102605474SQ201110024069
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者范少丹 申請(qǐng)人:博睿思科技(大連)有限公司