The method of making carbonized fiber in the invention mainly forms carbon fiber by carbon fiber precursor fiber bundle through high temperature carbonization step, and then applies plasma treatment to carbonized fiber, so that the surface of carbonized fiber forms a relatively rough plasma modified structure. Finally, the surface of the carbonized fiber is covered with resin oil, and the surface has a tree. The carbonized fiber of the lipid agent; in particular, it is possible to make the surface of the carbonized fiber rough through the surface treatment of the plasma and increase the functional group of the surface, which can help the carbonized fiber to achieve high interface bonding with the resin oil, and then obtain the relatively stable and reliable carbon fiber structure, and reduce the production of carbon fiber effectively. Equipment cost and time of work.
【技术实现步骤摘要】
碳化纤维制造方法
本专利技术与碳化纤维制造技术有关,旨在提供一种可大幅提升碳化纤维的上浆质量,且有效缩减碳化纤维生产设备成本及工时的碳化纤维制造方法。
技术介绍
碳化纤维依纤维当中的碳含量不同又可分为碳纤维或石墨纤维,其由于具有优异的力学特性及电气特性,可广泛应用于各种用途;坊间所见的碳化纤维多将聚丙烯腈系纤维等碳纤维的前驱物纤维(precursorfiber)成束而成的碳纤维前驱物纤维束进行煅烧(高温碳化)而获得。可供做为碳化纤维的前驱物纤维种类相当多,如嫘萦、聚乙烯醇、偏氯乙烯、聚丙烯腈(polyacrylonitrile,PAN)、沥青(pitch)等;现有主流使用的碳纤维采用聚丙烯腈(PAN)为原料,其流程一般如下:PAN原料(前驱物纤维)→预氧化步骤→高温碳化步骤→表面处理→上浆步骤→干燥。其中,在前述高温碳化步骤中,则依照在碳化纤维的用途,以不同的加热设备将碳纤维前驱物纤维束加热成为碳纤维或是石墨纤维,亦即所称的碳化纤维包含碳纤维及石墨纤维;原则上,石墨纤维的纤维当中的碳含量达90%以上,并形成二维碳环平面的网状结构和层片平行的石墨层结构;研究结果显示高强度型碳纤维的结晶区约由5~6层石墨平面组成,高强度高模数型碳纤维的结晶区约由10~20层石墨平面组成;理论上和实际商品验证均指出,石墨层晶粒厚度越大,碳纤维的拉伸模数越高。另一方面,完成前述高温碳化步骤的碳化纤维在出厂前多会于表面涂布一层油剂(一般使用树脂油剂,并称为上浆步骤),以保护纤维不致因为后续工艺的摩擦而导致断裂,影响整体碳化纤维的质量。而未经过处理的碳化纤维因为表面吸附有杂质,由于这 ...
【技术保护点】
一种碳化纤维制造方法,其特征在于,依序至少包含下列步骤:一提供原料步骤,提供一碳纤维前驱物纤维束;一高温碳化步骤,对该碳纤维前驱物纤维束加热,使该碳纤维前驱物纤维束成为具有预先设定碳含量的一碳化纤维;一电浆表面处理步骤,于一预先设定的处理时间下以一预先设定功率的电浆气流作用于该碳化纤维,使于该碳化纤维的表面形成一电浆改质构造;一上浆步骤,于该电浆改质构造覆盖一树脂油剂;一干燥步骤,对覆盖于该电浆改质构造的该树脂油剂施予一干燥处理,令该树脂油剂固着在该碳化纤维的表面。
【技术特征摘要】
1.一种碳化纤维制造方法,其特征在于,依序至少包含下列步骤:一提供原料步骤,提供一碳纤维前驱物纤维束;一高温碳化步骤,对该碳纤维前驱物纤维束加热,使该碳纤维前驱物纤维束成为具有预先设定碳含量的一碳化纤维;一电浆表面处理步骤,于一预先设定的处理时间下以一预先设定功率的电浆气流作用于该碳化纤维,使于该碳化纤维的表面形成一电浆改质构造;一上浆步骤,于该电浆改质构造覆盖一树脂油剂;一干燥步骤,对覆盖于该电浆改质构造的该树脂油剂施予一干燥处理,令该树脂油剂固着在该碳化纤维的表面。2.如权利要求1所述的碳化纤维制造方法,其特征在于,于该高温碳化步骤中,将该碳纤维前驱物纤维束引导通过一腔体,且该腔体内形成有至少一微波场集中区,且由一供气模组供应一惰性气体以及由一微波产生模组提供一高频微波,在该惰性气体气氛保护下,利用高频微波的电场与通过该微波场集中区的该碳纤维前驱物纤维束产生感应电流加热。3.如权利要求2所述的碳化纤维制造方法,其特征在于,该腔体内搭配有至少一对微波具高感应性的材料。4.如权利要求3所述的碳化纤维制造方法,其特征在于,该对微波具高感应性的材料,为石墨、碳化物、磁性化合物、氮化物、离子化合物其中之一或其组合。5.如权利要求2所述的碳化纤维制造方法,其特征在于,该惰性气体为氮气、氩气、氦气或其组合。6.如权利要求2所述的碳化纤维制造方法,其特征在于,该高频微波的频率介于300~30,000MHz之间,其微波功率密度介于1~1000kW/m3之间。7.如权利要求2所述的碳化纤维制造方法,其特征在于,该腔体为一椭圆腔体。8.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:王智永,
申请(专利权)人:永虹先进材料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:中国台湾,71
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