具有改善的强度和模量的碳纤维及其相关制造方法和设备

摘要

本发明涉及具有高的抗拉强度和弹性模量的碳纤维。本发明还提供制造所述碳纤维的方法和设备。该方法包括使前体纤维行进通过氧化炉，在氧化炉中使纤维在氧化气氛下经受可控拉伸，其中拉力负荷分布在穿行氧化炉的多条路径中，由此允许实现较高的累积拉伸。该方法还包括使纤维在两条或更多条路径中经受可控拉伸，拉伸量足以使纤维在所述两条或更条路径中的每条路径中经历一次或多次转变。本发明还涉及具有多个串联联动主动辊的氧化炉，所述主动辊可彼此独立地驱动，使得在多条路径中的每条路径中施加于纤维的拉伸量可独立地控制。

主权项

一种用于可控拉伸纤维的氧化炉，所述氧化炉包括：限定内部空间的一个或多个壁；多个经构造和布置限定纤维通道的至少三个主动辊，所述纤维通道至少部分地延伸穿过所述氧化炉的内部空间，并且设置所述至少三个主动辊以限定相邻主动辊之间的至少两条路径，其中所述至少三个主动辊包括第一主动辊和位于该第一主动辊下游的第二主动辊，并且其中所述第二主动辊以高于所述第一主动辊的速度驱动，以及位于所述第二主动辊下游的第三主动辊并且其中所述第三主动辊以高于所述第二主动辊的速度驱动；以及用于驱动至少一个主动辊的驱动马达，其中所述三个主动辊的速度不同，使得拉力施加于纤维并且所述纤维在所述两条路径中的每条路径中拉伸。