[发明专利]一种经过氨化改性原丝的PAN基碳纤维的制备方法有效
申请号: | 201310128473.5 | 申请日: | 2013-04-15 |
公开(公告)号: | CN103184589A | 公开(公告)日: | 2013-07-03 |
发明(设计)人: | 李崇俊;高峰阁;李英志;张增强;许东 | 申请(专利权)人: | 西安康本材料有限公司 |
主分类号: | D01F9/22 | 分类号: | D01F9/22 |
代理公司: | 西北工业大学专利中心 61204 | 代理人: | 慕安荣 |
地址: | 710089 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 经过 氨化 改性 pan 碳纤维 制备 方法 | ||
1.一种氨化改性原丝的PAN基碳纤维的制备方法,其特征在于,具体过程包括是:
步骤1,氨化PAN原丝的预氧化:通过4个温度区进行预氧化;第1温度区至第4温度区由低温到高温形成温度梯度,氨化PAN原丝由低温向高温运行;氨化PAN原丝在预氧化过程中的运行速度为3~5m/min,在各温度区的预氧化时间分别为10.0~16.5min;氨化PAN原丝经过预氧化后的总牵伸率为-2%;
步骤2,炭化:炭化分为低温炭化和高温碳化两个步骤,其中:
第一步,低温炭化;对得到的预氧化纤维低温炭化过程为:所述低温炭化炉内共设置6个温度区,预氧化纤维在牵伸辊的牵引下连续运行,依次经过各温度区;低温炭化的总时间为90~150s,低温炭化牵伸率为7‰;得到低温炭化纤维;
第二步,高温碳化;对得到的低温炭化纤维进行高温炭化;所述高温炭化炉内共设置4个温度区,低温炭化纤维在牵伸辊的牵引下连续运行,依次经过各温度区进行高温炭化处理;高温炭化的总时间为60~100s,高温炭化牵伸率为-4%;得到最终产品PAN基碳纤维。
2.如权利要求1所述一种氨化改性原丝的PAN基碳纤维的制备方法,其特征在于,氨化PAN原丝预氧化的中4个温度区分别有3个温度段,其中:第1温区的3个温度段分别为195℃、200℃和205℃;第2温度区的3个温度段分别为210℃、215℃和220℃;第3温度区的3个温度段分别为235℃、245℃和255℃;第4温度区的3个温度段分别为265℃、270℃和270℃。
3.如权利要求1所述一种氨化改性原丝的PAN基碳纤维的制备方法,其特征在于,对得到的预氧化纤维进行低温炭化的6个温度区的温度分别是400℃、400℃、520℃、625℃、750℃和750℃。
4.如权利要求1所述一种氨化改性原丝的PAN基碳纤维的制备方法,其特征在于,对得到的预氧化纤维进行高温炭化的4个温度区的温度分别是800℃、1000℃、1200℃和1400℃。
5.如权利要求1所述一种氨化改性原丝的PAN基碳纤维的制备方法,其特征在于,所述的低温炭化和高温炭化均是在氧含量≤1ppm的氮气介质中进行。
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