[发明专利]一种沥青基碳纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种沥青基碳纤维及其制备方法，其特征在于，所述方法包括：

    1)将煤直接液化残渣研磨成粒径0. 01-0.3微米的粉末，并与四氢喹啉充分混合，得到混合溶液；将混合溶液装入高压釜中，利用氮气置换釜内空气后加温150-400℃、加压2-5 0MPa，同时通入氢气进行加氢，经减压蒸馏除去原残渣中所含的大部分硫、氧、氮；采用减压过滤，除掉四氢喹啉不溶物，得沥青原料；

    2)将沥青原料在300-400℃下进行熔融纺丝，得原丝；

    3)将原丝进行预氧化处理，得预氧丝；

    4)将预氧丝进行碳化处理，得到碳丝；

    5)将碳丝进行表面处理，即得沥青基碳纤维。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

  所述步骤1）中的煤直接液化残渣的粉末与四氢喹啉的质量比为1：5-1：1；

    1）、所述步骤2）中的沥青原料的黏度为2-18Pa．S;

    2）、所述步骤3）中的预氧化处理包括：在氧化炉内控制温度200-300℃，其中炉内温度分为三段，第一段温度200-230℃、第二段温度230-280℃、第三段温度280-300℃，反应时间1-3小时；然后通入空气;

    3）、所述步骤4）中的碳化处理包括：将预氧丝分别在温度600-800℃、时间20-40分钟和800-1200℃、时间20-40分钟条件下进行低温和高温碳化;

   4）、所述步骤4）中的碳化处理还包括：碳化处理过程中采用氮气保护;

   5）、所述步骤5）中的表面处理包括刻蚀、上胶、烘干。

3.一种根据权利要求1-2任一所述方法制得的沥青基碳纤维，其特征在于，所述沥青基纤维的单丝直径为10-30um，抗张强度为900-1800MPa，弹性模量为50-150GPa。