[发明专利]碳纤维及其制造方法

权利要求书

1.一种碳纤维，其为利用X射线衍射法测定·评价的晶面间距(d002)处于0.336nm～0.338nm的范围、微晶尺寸(Lc002)处于50nm～150nm的范围、纤维直径处于10nm～500nm的范围、且没有分支结构的碳纤维。

2.权利要求1所述的碳纤维，其使用4探针方式的电极单元测定的体积电阻率(ER)处于0.008Ω·cm～0.015Ω·cm的范围。

3.权利要求1所述的碳纤维，其纤维长(L)和纤维直径(D)满足下述关系式(a)：

30＜L/D    (a)

4.权利要求1～3任一项所述的碳纤维的制造方法，其经由以下工序：

(1)由混合物形成前体纤维的工序，所述混合物由热塑性树脂100质量份和选自沥青、聚丙烯腈、聚碳二亚胺、聚酰亚胺、聚苯并唑和芳族聚酰胺中的至少1种热塑性碳前体1～150质量份制造；

(2)将前体纤维进行稳定化处理，使前体纤维中的热塑性碳前体稳定化，形成稳定化树脂组合物的工序；

(3)在减压下从稳定化树脂组合物中除去热塑性树脂，形成纤维状碳前体的工序；

(4)将纤维状碳前体碳化或石墨化的工序。

5.权利要求4所述的碳纤维的制造方法，其中热塑性树脂用下述式(I)表示：

(式(I)中，R¹、R²、R³和R⁴各自独立地选自氢原子、碳数为1～15的烷基、碳数为5～10的环烷基、碳数为6～12的芳基和碳数为7～12的芳烷基；n表示20以上的整数)。

6.权利要求4所述的碳纤维的制造方法，其中热塑性树脂在350℃、600s^-1下的测定中，熔融粘度为5～100Pa·s。

7.权利要求5或6所述的碳纤维的制造方法，其中热塑性树脂为聚乙烯。

8.权利要求4所述的碳纤维的制造方法，其中热塑性碳前体为选自中间相沥青、聚丙烯腈中的至少一种。

9.权利要求4所述的碳纤维的制造方法，其中热塑性树脂是在350℃、600s^-1下的测定中熔融粘度为5～100Pa·s的聚乙烯，热塑性碳前体是中间相沥青。