[發(fā)明專利]高模數(shù)石墨纖維及其制造方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201210241023.2 | 申請日： | 2012-07-12 |
| 公開（公告）號： | CN103541042A | 公開（公告）日： | 2014-01-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王智永 | 申請（專利權(quán)）人： | 永虹科技股份有限公司 |
| 主分類號： | D01F9/12 | 分類號： | D01F9/12 |
| 代理公司： | 北京申翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11214 | 代理人： | 黃超;周春發(fā) |
| 地址： | 中國臺灣桃*** | 國省代碼： | 中國臺灣;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 高模數(shù) 石墨 纖維 及其 制造 方法 | ||
1.一種高模數(shù)石墨纖維，其特征在于，該高模數(shù)石墨纖維的抗張模數(shù)為270~650GPa，其具有復(fù)數(shù)結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且該結(jié)晶結(jié)構(gòu)的厚度(Lc)為20~70埃。
2.如權(quán)利要求1所述高模數(shù)石墨纖維，其特征在于，該高模數(shù)石墨纖維的抗張強(qiáng)度范圍為3.0~6.6GPa。
3.一種制造如權(quán)利要求1或2所述高模數(shù)石墨纖維的制造方法，其特征在于，其由碳纖維做為原料，以微波聚焦方式對其進(jìn)行超快速高溫石墨化制程，以每分鐘加熱速度10~100℃將碳纖維溫度提高到石墨化溫度1400~3000℃，并在0.5~10分鐘內(nèi)進(jìn)行快速石墨化制程，形成具有高模數(shù)特性的石墨纖維。
4.如權(quán)利要求3所述高模數(shù)石墨纖維的制造方法，其特征在于，該碳纖維來源為聚乙烯醇與聚丙烯腈的組合、偏氯乙烯與聚丙烯腈的組合或瀝青與聚丙烯腈的組合。
5.如權(quán)利要求3所述高模數(shù)石墨纖維的制造方法，其特征在于，該微波聚焦方式中提供橢圓腔體設(shè)計，于該橢圓腔體的二焦點(diǎn)處分別形成微波場集中區(qū)，并提供惰性氣體以及高頻微波，使其在惰性氣體氣氛保護(hù)下，利用高頻微波電場與通過微波場集中區(qū)的碳纖維產(chǎn)生感應(yīng)電流加熱而產(chǎn)生急速高溫。
6.如權(quán)利要求5所述高模數(shù)石墨纖維的制造方法，其特征在于，該橢圓腔體內(nèi)搭配對微波具高感應(yīng)性的材料，其為石墨、碳化物、磁性化合物、氮化物、離子化合物或上述的組合。
7.如權(quán)利要求5所述高模數(shù)石墨纖維的制造方法，其特征在于，該惰性氣體選自以下群組：氮?dú)狻鍤狻⒑饧捌浣M合。
8.如權(quán)利要求5所述高模數(shù)石墨纖維的制造方法，其特征在于，該高頻微波頻率為300~30,000MHz，以及微波功率密度為1~1000kW/m2。
9.如權(quán)利要求3所述高模數(shù)石墨纖維的制造方法，其特征在于，該微波聚焦方式中提供平板腔體設(shè)計，并于該平板腔體內(nèi)形成有復(fù)數(shù)微波場集中區(qū)，并提供惰性氣體以及高頻微波，使其在惰性氣體氣氛保護(hù)下，利用高頻微波電場與通過微波場集中區(qū)的碳纖維產(chǎn)生感應(yīng)電流加熱而產(chǎn)生急速高溫。
10.如權(quán)利要求9所述高模數(shù)石墨纖維的制造方法，其特征在于，該平板腔體內(nèi)搭配對微波具高感應(yīng)性的材料，其為石墨、碳化物、磁性化合物、氮化物或離子化合物的組合。
11.如權(quán)利要求9所述高模數(shù)石墨纖維的制造方法，其特征在于，該惰性氣體選自以下群組：氮?dú)狻鍤狻⒑饧捌浣M合。
12.如權(quán)利要求9所述高模數(shù)石墨纖維的制造方法，其特征在于，該高頻微波頻率為300~30,000MHz，以及微波功率密度為1~1000kW/m2。
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