[发明专利]一种沥青基炭纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种沥青基活性炭纤维，其特征在于：

所述沥青基活性炭纤维包括皮芯结构；

所述皮芯结构的芯层为各向异性炭；

所述皮芯结构的皮层为各向同性炭；

所述芯层和所述皮层之间，为沿芯层至皮层方向，由各向异性碳过渡至各向同性碳的混合过渡层；

所述皮层表面布满纳米级孔。

2.如权利要求1所述的沥青基活性炭纤维，其特征在于：

所述沥青基活性炭纤维的直径为5-18μm；

所述皮层的厚度为0.002-0.05μm；

所述混合过渡层的厚度为0.3-2.5μm；

所述芯层的直径4-16μm。

3.如权利要求1所述的沥青基活性炭纤维，其特征在于：

所述微孔的深度小于或等于0.05μm。

4.如权利要求1-3任一项所述的沥青基活性炭纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将原料A和原料B经螺杆熔融挤出、喷丝、纺丝、收丝得到沥青纤维；

所述沥青纤维经氧化、450-800℃的第一热处理、活化、1000-1600℃的第二热处理即得所述沥青基活性炭纤维；

所述原料A为各向同性氧化沥青，所述原料B为各向异性沥青，并且，所述原料A的软化温度小于所述原料B的软化温度，所述原料A和所述原料B的软化温度的温度差小于5℃。

5.如权利要求4所述的沥青基活性炭纤维的制备方法，其特征在于：

所述各向同性氧化沥青的软化点为250-280℃，灰分含量小于80ppm，氧含量小于1.5％；

所述各向异性沥青的软化点为250-285℃，灰分小于30ppm。

6.如权利要求4所述的沥青基炭纤维的制备方法，其特征在于：

所述原料A和原料B的重量比为5:95-25：75；

所述螺杆熔融挤出的温度为280-320℃。

7.如权利要求4所述的沥青基炭纤维的制备方法，其特征在于：

所述喷丝的温度为260-320℃，所述纺丝的温度280-340℃，并且喷丝板温度低于纺丝温度20-40℃；

所述纺丝的速度为按0.06-0.15g/min/H，其中H为喷丝所采用的喷丝板的喷丝孔数。

8.如权利要求4所述的沥青基炭纤维的制备方法，其特征在于：

所述纺丝的压力为0.3-2MPa，所述收丝的速度为500-1000m/min。

9.如权利要求4所述的沥青基炭纤维的制备方法，其特征在于：

所述氧化的温度为180-320℃,氧化的时间为90-400min，氧化的气氛为空气。

10.如权利要求4所述的沥青基炭纤维的制备方法，其特征在于：

所述活化的的温度为550-1000℃,活化的时间为5-60min，活化的气氛为水蒸气或二氧化碳。