[發(fā)明專利]一種石墨纖維及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210565589.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN102978747A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃濤;劉延軍;鄒海威;李俊鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)吉林炭素股份有限公司
• 主分類號(hào): D01F9/22
• 分類號(hào): D01F9/22
• 代理公司: 吉林市達(dá)利專利事務(wù)所 22102
• 代理人: 陳傳林

1.一種石墨纖維，其特征是：由聚丙烯腈原絲經(jīng)過(guò)預(yù)氧化過(guò)程成為預(yù)氧化纖維，將預(yù)氧化纖維經(jīng)過(guò)低溫碳化過(guò)程成為低溫碳化纖維，將低溫碳化纖維經(jīng)過(guò)表面涂飾過(guò)程成為涂飾纖維，將涂飾纖維經(jīng)過(guò)高溫碳化過(guò)程成為高溫碳化纖維，將高溫碳化纖維經(jīng)過(guò)二次涂飾過(guò)程成為二次涂飾纖維，將二次涂飾纖維經(jīng)過(guò)石墨化過(guò)程成為高性能石墨纖維。

2.一種石墨纖維的制備方法，其特征是：將聚丙烯腈原絲經(jīng)過(guò)預(yù)氧化過(guò)程成為預(yù)氧化纖維，將預(yù)氧化纖維經(jīng)過(guò)低溫碳化過(guò)程成為低溫碳化纖維，將低溫碳化纖維經(jīng)過(guò)表面涂飾過(guò)程成為涂飾纖維，將涂飾纖維經(jīng)過(guò)高溫碳化過(guò)程成為高溫碳化纖維，將高溫碳化纖維經(jīng)過(guò)二次涂飾過(guò)程成為二次涂飾纖維，將二次涂飾纖維經(jīng)過(guò)石墨化過(guò)程成為高性能石墨纖維；所述的預(yù)氧化過(guò)程是，在180～300℃，在空氣中以0.7～3.5拉伸比，邊拉伸邊進(jìn)行預(yù)氧化；所述的低溫碳化過(guò)程是，在300～800℃，在惰性氣體中以0.5～2拉伸比，邊拉伸邊進(jìn)行低溫碳化；所述的表面涂飾過(guò)程是，在10～110℃，在霧狀氣體或液體中，以0.9～1.5拉伸比，進(jìn)行表面涂飾；所述的霧狀氣體是水、濃度為0.01%-10%的鹽酸、0.01%-10%硫酸、0.01%-10%磷酸、含磷元素0.01%-10%的物質(zhì)或溶液，含硅元素0.01%-10%的物質(zhì)或溶液、含硼元素0.01%-10%的物質(zhì)或溶液、含鈣元素0.01%-10%的物質(zhì)或溶液、含鉀元素0.01%-10%的物質(zhì)或溶液、含鈉元素0.01%-10%的物質(zhì)或溶液、含鎂元素0.01%-10%的物質(zhì)或溶液、含丙烯酸類物質(zhì)0.01%-10%的物質(zhì)或溶液、含乙烯基類水溶性高聚物類物質(zhì)或溶液中的任意一種；所述的液體是水、濃度為0.01%-10%的鹽酸、濃度為0.01%-10%的硫酸、濃度為0.01%-10%的磷酸、含磷元素濃度為0.01%-10%的物質(zhì)的溶液、含硅元素濃度為0.01%-10%的物質(zhì)的溶液、含硼元素濃度為0.01%-10%的物質(zhì)的溶液、含鈣元素濃度為0.01%-10%的物質(zhì)的溶液、含鉀元素濃度為0.01%-10%的物質(zhì)的溶液、含鈉元素濃度為0.01%-10%的物質(zhì)的溶液、含鎂元素濃度為0.01%-10%的物質(zhì)的溶液、含丙烯酸類物質(zhì)濃度為0.01%-10%的溶液、含乙烯基類水溶性高聚物類物質(zhì)濃度為0.01%-10%的溶液中的任意一種；所述的高溫碳化過(guò)程是，在800～1800℃，在惰性氣體中以0.8～1.5拉伸比，邊拉伸邊進(jìn)行高溫碳化；所述的二次涂飾過(guò)程是，在10～110℃，在在霧狀氣體中，或在液體中，以0.8～1.2拉伸比，進(jìn)行表面涂飾；所述的石墨化過(guò)程是，在1500～3000℃，在惰性氣體中以0.8～1.1拉伸比，邊拉伸邊進(jìn)行石墨化過(guò)程。

3.根據(jù)權(quán)利要求1一種石墨纖維的制備方法，其特征是：所述的含磷元素的物質(zhì)是三氯氧磷或二氯磷酸酐。

4.根據(jù)權(quán)利要求1一種石墨纖維的制備方法，其特征是：所述的含硅元素的物質(zhì)是硅酸、氨基硅油、硅酸鈉、硅油、二甲基硅油中的任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1一種石墨纖維的制備方法，其特征是：所述的含硼元素的物質(zhì)是硼酸、四硼酸鈉、硼酐中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1一種石墨纖維的制備方法，其特征是：所述的含鈣元素的物質(zhì)是氯化鈣、氧化鈣、碳酸鈣、醋酸鈣中的任意一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1一種石墨纖維的制備方法，其特征是：所述的含鉀元素的物質(zhì)是氯化鉀、硫酸鉀、苛性鉀、磷酸鉀中的任意一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1一種石墨纖維的制備方法，其特征是：所述的含鈉元素的物質(zhì)是氯化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、苛性鈉、磷酸鈉、硅酸鈉、硫酸鈉中的任意一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1一種石墨纖維的制備方法，其特征是：所述的含鎂元素的物質(zhì)是氯化鎂、碳酸鎂、硫酸鎂中的任意一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1一種石墨纖維的制備方法，其特征是：所述的含丙烯酸類的物質(zhì)是丙烯酸、丙烯酸鋅、丙烯酸鈉、丙烯酸鉀、丙烯酸鎂中的任意一種。

11.根據(jù)權(quán)利要求1一種石墨纖維的制備方法，其特征是：所述的含乙烯基類的物質(zhì)是聚乙烯醇或聚乙二醇。