【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳纤维领域，具体涉及一种碳纤维及其制备方法。
技术介绍
1、碳纤维具有比强度高、比模量高的特点，作为复合材料的重要增强体，可满足航空、航天等装备结构轻量化、结构高刚度、结构尺寸稳定性和功能/结构一体化的需求，是高端装备主次结构的核心关键材料，更是未来航空航天材料发展的重点。随着装备的不断升级换代，对碳纤维不断提出新的要求，特别是拉伸强度的提升是实现装备轻量化的关键，目前，拉伸强度最高的市场化碳纤维产品是日本东丽的t1100级碳纤维，拉伸强度达到7gpa。高端装备升级换代的需求持续增长，更高性能的碳纤维将是我国高端装备水平提升的关键。
2、碳纤维高性能化的关键指标是超高的强度，在以轻量化要求苛刻的高端装备结构件方面具有重大的潜在应用价值，是未来新一代先进复合材料的理想增强体。碳纤维是典型的脆性材料，其强度受缺陷控制，缺陷既包括微观尺度的孔洞、沟槽、微裂纹等，又包括介观尺度的径向非均质性，既包含缺陷数量，又包含缺陷种类和大小，细旦化、径向均质化、高取向、高致密性等是碳纤维实现强度提升的重要举措，而聚合和原丝又是碳纤维拉伸强度提升的决定性因素，虽然近年在碳纤维拉伸强度提升方面有了一定进展，但系统制备超高强度的新型碳纤维产品依然存在亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种碳纤维及其制备方法，采用该方法可以制备得到拉伸强度7.7-8.3gpa、拉伸模量≥290gpa、单丝纤度0.25-0.35dtex的碳纤维。
...【技术保护点】
1.一种碳纤维，其特征在于，所述碳纤维的拉伸强度为7.7-8.3GPa，拉伸模量不低于290GPa。
2.根据权利要求1所述的碳纤维，其特征在于，所述碳纤维的单丝纤度为0.25-0.35dtex。
3.一种制备权利要求1或2所述碳纤维的方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述衣康酸与所述丙烯腈的摩尔比为0.5-0.8：100。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，通入所述氨气的量按照所述氨气与所述衣康酸的摩尔比为1：3-2：3进行。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述纺丝原液经过两级过滤器精密过滤，一级过滤器孔径3-5μm，所述一级过滤器处纺丝液温度为60-70℃，二级过滤器孔径与喷丝板孔径之比0.003-0.006：1，所述二级过滤器处纺丝液温度为60-70℃。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述纺丝原液经过精密过滤后在35-50℃伴热下由喷丝板喷出；
8.根据权利要求3
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述预氧化处理条件包括：210-260℃、3-6段梯度升温方式处理30-80分钟，牵伸倍率0.9-1.2。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述碳化包含低温碳化和高温碳化，所述低温碳化处理的温度为350℃-700℃，处理时间2-4分钟，牵伸倍率1.05-1.20，
...【技术特征摘要】
1.一种碳纤维，其特征在于，所述碳纤维的拉伸强度为7.7-8.3gpa，拉伸模量不低于290gpa。
2.根据权利要求1所述的碳纤维，其特征在于，所述碳纤维的单丝纤度为0.25-0.35dtex。
3.一种制备权利要求1或2所述碳纤维的方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述衣康酸与所述丙烯腈的摩尔比为0.5-0.8：100。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，通入所述氨气的量按照所述氨气与所述衣康酸的摩尔比为1：3-2：3进行。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述纺丝原液经过两级过滤器精密过滤，一级过滤器孔径3-5μm，所述一级过滤器处纺丝液温度为60-70℃，...
【专利技术属性】
技术研发人员：高爱君，王锟，徐樑华，童元建，王宇，曹维宇，王梦梵，李常清，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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