一种强度为4800～5000MPa碳纤维的制备方法

摘要

一种强度为4800～5000MPa碳纤维的制备方法，制备出由质量百分比分别为(95～98.5%)的AN、(0.5～3%)的IA和(1～2%)的AM组成的浓度为20%的聚合液，并通过湿法制备出炭纤维原丝。通过原丝预氧化、低温碳化和高温炭化，最终得到得到炭纤维。本发明通过调整预氧化阶段的升温梯度和牵伸比例分配，改善了纤维结构转变过程中出现的缺陷，制备出耐热性好的预氧化纤维。调整碳化过程中预氧化纤维乱层石墨结构形成时的张力能降低碳纤维缺陷，制备出强度较高的碳纤维。

主权项

1.一种强度为4800～5000MPa碳纤维的制备方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，制备炭纤维原丝；制备炭纤维原丝的溶剂为DMSO，制备出由质量百分比分别为(95～98.5%)的AN、(0.5～3%)的IA和(1～2%)的AM组成的浓度为20%的聚合液；采用湿法制备炭纤维原丝；步骤2，原丝预氧化；原丝预氧化是在6个温区中进行，原丝预氧化中，碳纤维原丝通过各牵伸辊的牵伸从低温区至高温区依次连续通过6个温区；原丝预氧化中，各温区的参数分别是：得到预氧化纤维；步骤3，低温碳化；通过牵伸辊的牵引，使所述预氧化纤维通过低温炭化炉，完成对预氧化纤维的低温炭化；低温炭化炉入口牵伸辊的速度为0.294～0.313；低温炭化炉出口牵伸辊的速度为0.294～0.322m/min；低温碳化炉温度500℃，预氧化纤维的牵伸率为0～30‰；得到低温碳化纤维；步骤4，高温碳化；通过牵伸辊的牵引，使所述低温炭化纤维通过高温炭化炉，完成对该低温炭化纤维的高温炭化，得到炭纤维；高温炭化炉入口牵伸辊的速度为0.294～0.322m/min；高温炭化炉出口牵伸辊的速度为0.306～0.310m/min；高温碳化炉温度1350℃，高温炭化中纤维的牵伸率为-40～40‰；步骤5，结果检测。