[發(fā)明專利]高強(qiáng)高模碳纖維及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710631180.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN109306552A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹維宇;沙揚(yáng);楊衛(wèi)民;徐樑華;譚晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): D01F9/22
• 分類號(hào): D01F9/22;D01F11/16
• 代理公司: 北京力量專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 毛雨田

1.一種制備高強(qiáng)高模碳纖維的方法，其特征在于，包括：

(1)將聚丙烯腈原絲依次進(jìn)行預(yù)氧化、低溫碳化和高溫碳化，得到碳纖維；

(2)將所述碳纖維在惰性氣氛下進(jìn)行紅外激光輻照處理，得到輻射處理碳纖維；

(3)將所述輻射處理碳纖維進(jìn)行γ射線輻照處理，得到高強(qiáng)高模碳纖維。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述聚丙烯腈原絲中丙烯腈的含量不低于90wt％。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述聚丙烯腈原絲中含有丙烯酰胺共聚物和甲基丙烯酸甲酯共聚物中的至少之一。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述預(yù)氧化的溫度為150～290℃，氣氛為空氣氣氛，張力為0～50MPa，時(shí)間為1～120min。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述預(yù)氧化是在連續(xù)熱反應(yīng)爐中進(jìn)行的。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述低溫碳化的溫度為350～700℃，氣氛為氮?dú)鈿夥眨瑥埩?～40MPa。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述高溫碳化的溫度1000～1400℃，氣氛為氮?dú)鈿夥眨瑥埩?0～160MPa。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述紅外激光輻照的激光光源的波長(zhǎng)為760nm～1mm，功率為4～10kW/cm²。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述γ射線輻照處理是在空氣、真空或惰性氣氛中進(jìn)行的；

任選的，在步驟(3)中，所述γ射線輻照處理的輻射源為⁶⁰Coγ射線，輻射劑量為10-10000kGy，輻射劑量率為0.01-100kGy/h。

10.一種高強(qiáng)高模碳纖維，其特征在于，所述高強(qiáng)高模碳纖維是采用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述方法制備得到的。