一种聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺，包括以下步骤：首先，根据原丝力学性能、截面形态结构和孔洞分析挑选聚丙烯腈原丝；其次，在对预氧化炉炉体设计的基础上，研究温度、时间、牵伸及原丝纤度对预氧化工艺的影响；最后，在对低、高温炭化炉炉体设计的基础上，研究温度、气封、张力、Ｎ２、碳化速率、废气排出和处理因素对低高温炭化工艺的影响。本发明专利技术的聚丙烯腈基碳纤维丝束１－２４Ｋ、拉伸强度＞４．９２ＧＰａ，具有低密度、高强度、高模量、耐高温、耐磨、耐腐蚀、抗疲劳、抗蠕变、导电、导热和远红外辐射等诸多优异性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳纤维，具体涉及一种聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺。
技术介绍
碳纤维是上世纪60年代兴起的一种新型碳材料，它是指含碳量在90%以上的高 强度、高模量纤维，它是由原丝在一定的压力、温度下，经过预氧化、炭化处理等过程加工制 成，具有特殊性能的纤维材料。当前市场上主要有黏胶基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维(PAN)、浙青基碳纤维的三大 原料体系的碳纤维产品。其中，聚丙烯腈基纤维因其具有高的分子取向，较高的熔点以及较 高的碳纤维产率，同时在低温对聚丙烯腈基纤维进行热处理时，可以形成一种热稳定性好， 高度取向的分子结构，且这种热稳定性结构在进行炭化处理时也不会受到严重破坏，能制 得力学性能良好的碳纤维。因此，聚丙烯腈基纤维被认为是当今制造碳纤维的最重要和最 有发展前途的原丝，不论质量还是产量，聚丙烯腈基纤维都占世界主导地位。聚丙烯腈基碳纤维的研发与生产起步于20世纪60年代，经过70 80年代的稳 定，90年代得到飞速发展，到21世纪初其制备技术和工艺已基本成熟。现在已发展成为大 丝束碳纤维和小丝束碳纤维两大种类(大丝束碳纤维是指每束碳纤维的根数大于48K的碳 纤维，而1K、3K、6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺，包括以下步骤：首先，根据原丝力学性能、截面形态结构和孔洞分析挑选聚丙烯腈原丝；其次，在对预氧化炉炉体设计的基础上，研究温度、时间、牵伸及原丝纤度对预氧化工艺的影响；最后，在对低、高温炭化炉炉体设计的基础上，研究温度、气封、张力、Ｎ↓［２］、碳化速率、废气排出和处理因素对低高温炭化工艺的影响。

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺，包括以下步骤首先，根据原丝力学性能、截面形态结构和孔洞分析挑选聚丙烯腈原丝；其次，在对预氧化炉炉体设计的基础上，研究温度、时间、牵伸及原丝纤度对预氧化工 艺的影响；最后，在对低、高温炭化炉炉体设计的基础上，研究温度、气封、张力、队、碳化速率、废 气排出和处理因素对低高温炭化工艺的影响。2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述聚丙烯腈原丝的挑选标准为圆 形截面、表面光洁无损、细小结晶结构和高取向结构单元。3.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述预氧化炉和低、高温炉体的横截 面积均呈椭圆形。4.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述预氧化工艺采用195°C 205°C 220°C 230°C 240°C 245°C 255°C 270°C 275°C 280°C的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛祖彪，梁禹鑫，
申请(专利权)人：安徽鑫丰碳纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：34