[发明专利]一种制备高强度炭纤维的方法

摘要

一种制备高强度炭纤维的方法，其特征在于，将聚丙烯腈共聚纤维在空气介质中于180～300℃、0～15％牵伸比下，进行40～120分钟的预氧化；经预氧化获得预氧化纤维后，用X射线能谱仪对制得的预氧化纤维进行截面元素分析，获得单根纤维截面径向氧元素分布；选择预氧化纤维皮层氧含量A值在30～45ev范围内，F值即皮芯氧含量差值比在0～20％范围的预氧化纤维：F＝[(A-B)/A]×100％，过X射线能谱仪EDS测试曲线的最高和低点作平行于X轴的直线所对应的氧元素激发出的电子信号计数值为A，B；将选择后的预氧化纤维在氮气的保护下，在-4～+10％伸长率的牵伸下，300～700℃低温炭化2～4min、1200～1600℃高温炭化1～2min。本发明得出的碳纤维拉伸强度均能达到3.5GPa以上。

主权项

一种制备高强度炭纤维的方法，其特征在于，将聚丙烯腈共聚纤维在空气介质中于180～300℃、0～15％牵伸比下，进行40～120分钟的预氧化；经预氧化获得预氧化纤维后，用X射线能谱仪对制得的预氧化纤维进行截面元素分析，获得单根纤维截面径向氧元素分布；选择预氧化纤维皮层氧含量A值在30～45ev范围内，F值即皮芯氧含量差值比在0～20％范围的预氧化纤维：其中，F＝[(A-B)/A]×100％，式中：A-纤维皮层氧元素含量，B-纤维芯部氧元素含量；过X射线能谱仪EDS测试曲线的最高点作平行于X轴的直线所对应的氧元素激发出的电子信号计数值为A，过X射线能谱仪EDS测试曲线的最低点作平行于X轴的直线所对应的氧元素激发出的电子信号计数值为B；将选择后的预氧化纤维在氮气的保护下，在-4～+10％伸长率的牵伸下，300～700℃低温炭化2～4min、1200～1600℃高温炭化1～2min。