粘胶高温石墨碳纤维的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109957860A(43)申请公布日2019.07.02(21)申请号201910257011.0(22)申请日2019.04.01(71)申请人梁继选地址234000安徽省宿州市埇桥区曹村镇北京路9-145号(72)发明人梁继选(74)专利代理机构合肥东信智谷知识产权代理事务所(普通合伙)34143代理人王学勇(51)Int.Cl.D01F9/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称粘胶高温石墨碳纤维的制备方法(57)摘要粘胶高温石墨碳纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)浸药：常温下，将粘胶纤维浸泡在磷酸氢二铵或溴化铵稀溶液中不低于过24h，所述粘胶纤维为丝束制成的布；(2)干燥：将浸药后的粘胶纤维通入180℃烘干炉中或自然晾晒，控制湿度不超过10％；(3)分步碳化：将干燥后的粘胶纤维依次经过低温预养、中温碳化和高温碳化制得粘胶高温石墨碳纤维。本发明不仅可以碳化粘胶纤维丝束，还能碳化粘胶纤维丝束制成的布匹，增加碳化应用对象，有利于将粘胶纤维碳化工艺进一步推广；且制得的粘胶高温石墨碳纤维含碳量高达99.99％，其碳化程度高，使碳纤维内的碳原子之间的作用力进一步提高，有利于将碳纤维的性能发挥到极致。CN109957860ACN109957860A权利要求书1/1页1.粘胶高温石墨碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)浸药：常温下，将粘胶纤维浸泡在磷酸氢二铵或溴化铵稀溶液中不低于过24h，所述粘胶纤维为丝束制成的布；(2)干燥：将浸药后的粘胶纤维通入180℃烘干炉中或自然晾晒，控制湿度不超过10％；(3)分步碳化：将干燥后的粘胶纤维依次经过低温预养、中温碳化和高温碳化制得粘胶高温石墨碳纤维。2.根据权利要求1所述的粘胶高温石墨碳纤维的制备方法，其特征在于，所述磷酸氢二铵的浓度为6％，所述溴化铵稀溶液的浓度为10％。3.根据权利要求1所述的粘胶高温石墨碳纤维的制备方法，其特征在于，所述控制湿度的具体方法为自然晾晒。4.根据权利要求1所述的粘胶高温石墨碳纤维的制备方法，其特征在于，所述低温预养具体为在充满氮气和水蒸气的条件下，升温至50～100℃，缓慢进料。5.根据权利要求2所述的粘胶高温石墨碳纤维的制备方法，其特征在于，所述粘胶纤维的进料速度为1m/min。6.根据权利要求1所述的粘胶高温石墨碳纤维的制备方法，其特征在于，所述中温碳化具体为在充满氮气和水蒸气的条件下，升温至100～400℃。7.根据权利要求1所述的粘胶高温石墨碳纤维的制备方法，其特征在于，所述高温碳化具体为在充满氩气条件下，升温至2400℃，碳化72h以上。8.根据权利要求1所述的粘胶高温石墨碳纤维的制备方法，其特征在于，所述粘胶纤维还可以为丝束。2CN109957860A说明书1/4页粘胶高温石墨碳纤维的制备方法技术领域[0001]本发明属于碳纤维技术领域，特别涉及粘胶高温石墨碳纤维的制备方法。背景技术[0002]碳纤维(carbonfiber，简称CF)，是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。[0003]受限于现有的生产技术，目前市面上的碳纤维材料的含碳量无法达到99％甚至更高，这就导致碳纤维的性能无法达到极致，很难适应现代科技的生产需求。发明内容[0004]本发明针对上述现有技术的存在的问题，提供粘胶高温石墨碳纤维的制备方法。[0005]本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：[0006]粘胶高温石墨碳纤维的制备方法，包括以下步骤：[0007](1)浸药：常温下，将粘胶纤维浸泡在磷酸氢二铵或溴化铵稀溶液中不低于过24h，所述粘胶纤维为丝束制成的布；[0008](2)干燥：将浸药后的粘胶纤维通入180℃烘干炉中或自然晾晒，控制湿度不超过10％；[0009](3)分步碳化：将干燥后的粘胶纤维依次经过低温预养、中温碳化和高温碳化制得粘胶高温石墨碳纤维。[0010]进一步的，所述磷酸氢二铵的浓度为6％，所述溴化铵稀溶液的浓度为10％。[0011]进一步的，所述控制湿度的具体方法为自然晾晒。[0012]进一步的，所述低温预养具体为在充满氮气和水蒸气的条件下，升温至50～100℃，缓慢进料。[0013]进一步的，所述粘胶纤维的进料速度为1m/min。[0014]进一步的，所述中温碳化具体为在充满氮气和水蒸气的条件下，升温至100～400℃。