[發(fā)明專利]一種快速預氧化制備高性能瀝青基炭纖維的方法

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• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114790592A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設計）人: 李軒科;鄧卓;朱輝;李保六
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: D01F9/145
• 分類號: D01F9/145;D01F9/155;D01F9/15
• 代理公司: 重慶晶智匯知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 50229
• 代理人: 施永卿

1.一種快速預氧化制備高性能瀝青基炭纖維的方法，其特征在于：包括以下步驟：

S001、將瀝青基炭纖維原絲置于耐高溫高壓的反應腔體內(nèi)，然后以1～10L/min的氣體流速向反應腔體內(nèi)充入混合氣體，直至反應腔體內(nèi)的氣壓為0.2～4MPa，保持反應腔體內(nèi)的壓力恒定；

S002、通過升溫裝置對反應腔體內(nèi)部進行兩段式升溫：在混合氣體的氣氛下，首先將反應腔體內(nèi)的溫度由室溫快速升溫至180℃、進行預加熱，然后再以0.5～4℃/min的升溫速率將反應腔體內(nèi)的溫度升至240～320℃，并保溫0.5～2.5h，使得瀝青基炭纖維原絲在反應腔體內(nèi)進行預氧化；然后自然冷卻至室溫、得到預氧化瀝青基炭纖維；

S003、預氧化結束后，首先對反應腔體進行抽真空處理，再通入惰性氣體使得反應腔體內(nèi)的氣壓保持在常壓；然后保持惰性氣體氣氛以及流量不變，在1000℃的溫度下對預氧化瀝青基炭纖維進行恒溫炭化30～60min，得到炭化纖維；最后保持惰性氣體氣氛以及流量不變，在3000℃的溫度下對炭化纖維進行恒溫石墨化處理5～15min，得到石墨化纖維。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種快速預氧化制備高性能瀝青基炭纖維的方法，其特征在于：所述瀝青基炭纖維原絲以石油瀝青或煤焦油瀝青為原料進行瀝青的精制和紡絲。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種快速預氧化制備高性能瀝青基炭纖維的方法，其特征在于：所述步驟S001中的混合氣體包括氮氣、氧氣以及一氧化氮，其體積百分比含量分別為65%～75%：16%～24%：8%～12%。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種快速預氧化制備高性能瀝青基炭纖維的方法，其特征在于：所述步驟S003中惰性氣體為氦氣、氖氣、氬氣中的任一種。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種快速預氧化制備高性能瀝青基炭纖維的方法，其特征在于：所述步驟S003中的惰性氣體流量為0.2～4.5L/min。