一种催化石墨化生产石墨纤维的方法技术

本发明专利技术提供了一种催化石墨化生产石墨纤维的方法，步骤如下：取聚丙烯腈基原丝，在空气气氛中预氧化；低温碳化；高温碳化；含硼催化剂的配制；将碳化后的碳纤维浸渍于含硼催化剂中，在180~200℃下烘干，烘干时间为60~90s；石墨化：在氩气氛围，温度2200~2400℃下石墨化20~40s即得。本发明专利技术通过在碳化段气氛中引入一定浓度的氯化氢气体，可以降低碳化时间和温度，利于提高纤维的纯度；同时通过对碳化后的纤维浸渍硼的化合物再进行石墨化处理，可以降低石墨化的温度和减少石墨化时间，一定程度提高石墨纤维的强度和模量，并且含硼催化剂的使用可以形成抗氧化涂层，提高石墨化设备的使用寿命，降低设备运行和维护成本。降低设备运行和维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种催化石墨化生产石墨纤维的方法


[0001]本专利技术涉及本专利技术属于高性能纤维领域，具体涉及一种催化石墨化生产石墨纤维的方法。

技术介绍

[0002]碳材料分为难石墨化类和易石墨化类，前者称为硬碳，后者称为软碳。目前碳纤维生产主要有三大原料路线：粘胶基碳纤维，聚丙烯腈基碳纤维，沥青基碳纤维。粘胶基属于硬碳，中间相沥青属于软碳，PAN（聚丙烯腈基）介于两者之间。
[0003]提高碳纤维模量的主要技术措施之一就是高温石墨化，即在2600~3000℃石墨化。高温技术和高温设备是生产石墨纤维的必备条件。石墨化温度越高，石墨的氧化速度越快，即使是在保护性气体（一般用氩气）中氧含量已经净化到1μL以下，氧化仍不可避免。同时，在使用过程中，由于氧化使发热体不断损耗，特别是中心部位的管壁不断减薄，电阻增大，温度升高，促进了氧化损耗；与此相对应的现象是电流、电压发生变化，不能实现稳定、连续生产，因此石墨发热管的抗氧化涂层是实现稳定、连续生产石墨纤维的关键技术之一。石墨化设备能耗大、使用寿命比较短，尤其是石墨加热器和元件的损耗使得石墨化设备维护成本很本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化石墨化生产石墨纤维的方法，其特征在于：包括以下步骤：取聚丙烯腈基原丝，在空气气氛中，预氧化温度220~260℃下预氧化60~90min；（2）低温碳化：在氮气气氛，氧分含量6~10ppm，温度300~550℃下碳化60~75s；（3）高温碳化：在氮气气氛，氯化氢含量8%~10%下高温碳化；（4）含硼催化剂的配制；（5）将碳化后的碳纤维浸渍于含硼催化剂中3~5s，在180~200℃下烘干，烘干时间为60~90s；（6）石墨化：在氩气氛围，温度2200~2400℃下石墨化20~40s即得。2.根据权利要求1所述的一种催化石墨化生产石墨纤维的方法，其特征在于：所述聚丙烯腈基原丝粗度为6K~12K。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，赵会，钱扬平，
申请(专利权)人：因达孚先进材料苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：