[发明专利]一种快速预氧化制备高性能沥青基炭纤维的方法

权利要求书

1.一种快速预氧化制备高性能沥青基炭纤维的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S001、将沥青基炭纤维原丝置于耐高温高压的反应腔体内，然后以1～10L/min的气体流速向反应腔体内充入混合气体，直至反应腔体内的气压为0.2～4MPa，保持反应腔体内的压力恒定；

S002、通过升温装置对反应腔体内部进行两段式升温：在混合气体的气氛下，首先将反应腔体内的温度由室温快速升温至180℃、进行预加热，然后再以0.5～4℃/min的升温速率将反应腔体内的温度升至240～320℃，并保温0.5～2.5h，使得沥青基炭纤维原丝在反应腔体内进行预氧化；然后自然冷却至室温、得到预氧化沥青基炭纤维；

S003、预氧化结束后，首先对反应腔体进行抽真空处理，再通入惰性气体使得反应腔体内的气压保持在常压；然后保持惰性气体气氛以及流量不变，在1000℃的温度下对预氧化沥青基炭纤维进行恒温炭化30～60min，得到炭化纤维；最后保持惰性气体气氛以及流量不变，在3000℃的温度下对炭化纤维进行恒温石墨化处理5～15min，得到石墨化纤维。

2.根据权利要求1所述的一种快速预氧化制备高性能沥青基炭纤维的方法，其特征在于：所述沥青基炭纤维原丝以石油沥青或煤焦油沥青为原料进行沥青的精制和纺丝。

3.根据权利要求1所述的一种快速预氧化制备高性能沥青基炭纤维的方法，其特征在于：所述步骤S001中的混合气体包括氮气、氧气以及一氧化氮，其体积百分比含量分别为65%～75%：16%～24%：8%～12%。

4.根据权利要求1所述的一种快速预氧化制备高性能沥青基炭纤维的方法，其特征在于：所述步骤S003中惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任一种。

5.根据权利要求1所述的一种快速预氧化制备高性能沥青基炭纤维的方法，其特征在于：所述步骤S003中的惰性气体流量为0.2～4.5L/min。