一种再生纤维素基碳纤维材料的制备方法技术

技术编号:42857799 阅读:39 留言:0更新日期:2024-09-27 17:23
本发明专利技术公开了一种再生纤维素基碳纤维材料的制备方法,系该方法包括以下步骤:首先,使用离子液体为溶剂溶解纤维素,通过牵伸水洗等工序得到的再生纤维素纤维原丝并进行干燥处理。然后,对干燥后的原丝进行低温预氧化处理,得到预氧化再生纤维素纤维;对所述预氧化再生纤维素纤维进行低温碳化处理,随后进行高温碳化,最终得到再生纤维素基碳纤维。整个过程中,根据再生纤维素纤维原丝的失重曲线,控制不同温度下的预氧化、低温碳化和高温碳化过程中的升温速率和反应气氛。本发明专利技术的方法制备的再生纤维素基碳纤维材料具有较高的伸长率1.2%~11.31%,提高了碳收率20%~25.7%,并且优化了生产过程的控制精度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳纤维,尤其涉及一种再生纤维素基碳纤维材料的制备方法


技术介绍

1、再生纤维素基碳纤维通过天然纤维素经过一系列化学和热处理工艺转化而成。相比于聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维,生物质基碳纤维具有密度小、纯度高、伸长率高和生物相容性好等优异特性,这使其在需要韧性和延展性的应用中具有优势。因此,再生纤维素基碳纤维因其优异的生物相容性而成为生物医用材料的理想选择。这种生物相容性意味着材料在与人体组织接触时不会引起排斥反应或其他不良反应,从而确保了其安全性和有效性。此外,再生纤维素基碳纤维还具有高伸长率,这一特性在医疗植入物和组织工程支架的应用中尤为重要。高伸长率赋予这些材料出色的柔韧性,可以有效应对体内的动态应力和变形。这意味着在患者日常活动过程中,医疗植入物和组织工程支架能够随身体的运动而适应形变,从而提供更好的舒适性和稳定性。然而,较低的强度限制了其在高负载和高强度要求的结构应用中的使用。通过优化再生纤维素基碳纤维的生产工艺和改性技术,可以进一步提高其力学性能,扩大其工业应用范围。研究和开发新的增强和复合技术,有望在未来克服其强度较低的限制,充本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种再生纤维素基碳纤维材料的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括:所述再生纤维素纤维原丝是以离子液体作为溶剂溶解纤维素后通过牵伸水洗等工序制备所得;所述离子液体为咪唑基离子液体(1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐)或吡啶基离子液体(1-烯丙基-3甲基吡啶磷酸二乙酯盐)。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括:所述再生纤维素原丝干燥过程中,以2℃/min~5℃/min的升温速率从室温(约25℃)升温至100℃,得到干燥的再生纤...

【技术特征摘要】

1.一种再生纤维素基碳纤维材料的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括:所述再生纤维素纤维原丝是以离子液体作为溶剂溶解纤维素后通过牵伸水洗等工序制备所得;所述离子液体为咪唑基离子液体(1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐)或吡啶基离子液体(1-烯丙基-3甲基吡啶磷酸二乙酯盐)。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括:所述再生纤维素原丝干燥过程中,以2℃/min~5℃/min的升温速率从室温(约25℃)升温至100℃,得到干燥的再生纤维素纤维原丝。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括:所述低温预氧化过程中,以空气为反应气氛,将干燥的再生纤维素纤维原丝以1℃/min~5℃/min的升温速率从100℃升温至200℃;以0...

【专利技术属性】
技术研发人员:张锁江孙景晶王均凤聂毅
申请(专利权)人:中国科学院过程工程研究所
类型:发明
国别省市:

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