[发明专利]一种聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺

权利要求书

1.一种聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺，其特征在于：该方法步骤如下：

a、将丙烯腈原液进行共聚、氨化，得到聚丙烯腈原液，多段过滤后脱泡，凝固成型后水浴拉伸，干燥致密化后进行预氧化得到聚丙烯腈原丝；

b、将聚丙烯腈原丝放入碳化炉中，通入氩气进行保护的同时预氧化炉内的温度以2-5℃/min的速率升温至1000-1300℃，保持恒温碳化1-2h；

c、碳化炉以10-16℃/min的速率快速升温至1600-1900℃，再次保持恒温碳化0.5-1h；

d、将碳化完成的纤维转入通入活化剂的活化炉中，在1100-1300℃的条件下活化处理1-2.5h；

e、将碳化完成的纤维转入温度为2600-3000℃的石墨化炉中碳化1-3h，继续通入氩气进行保护并冷却至常温即可得到聚丙烯腈基碳纤维。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺，其特征在于：所述步骤（a）中的预氧化过程为：预氧化炉中温度以60-65℃/min的速度升温到150-200℃，然后再以25-30℃/min的速度升温到300-350℃，纤维处理时间为7-8min。

3.根据权利要求2所述的聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺，其特征在于：所述步骤（a）中的预氧化过程中纤维与空气接触；所述步骤（b）中的初次碳化、步骤（c）中的二次碳化、步骤（d）中的活化处理、步骤（e）中的石墨化处理皆处于惰性气体气氛中。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺，其特征在于：所述步骤（d）中的活化剂为碳酸氢钠、硫酸、磷酸中的两种或三种混合而成的混合物。

5.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺，其特征在于：所述步骤（e）中得到的聚丙烯腈基碳纤维的密度为1.45～1.62g/cm³、拉伸强度为3.5～6Gpa、拉伸模量为600～700Gpa。