具有改善的强度和模量的碳纤维及其相关制造方法和设备技术

本发明专利技术涉及具有高的抗拉强度和弹性模量的碳纤维。本发明专利技术还提供制造所述碳纤维的方法和设备。该方法包括使前体纤维行进通过氧化炉，在氧化炉中使纤维在氧化气氛下经受可控拉伸，其中拉力负荷分布在穿行氧化炉的多条路径中，由此允许实现较高的累积拉伸。该方法还包括使纤维在两条或更多条路径中经受可控拉伸，拉伸量足以使纤维在所述两条或更条路径中的每条路径中经历一次或多次转变。本发明专利技术还涉及具有多个串联联动主动辊的氧化炉，所述主动辊可彼此独立地驱动，使得在多条路径中的每条路径中施加于纤维的拉伸量可独立地控制。

【技术实现步骤摘要】
具有改善的强度和模量的碳纤维及其相关制造方法和设备本申请是2011年4月21日提交的、申请号为201110100108.4的专利技术专利申请的分案申请，该申请的原申请的申请日为2007年11月07日、申请号为200780043502.0 (PCT/US2007/083886)、题目为“具有改善的强度和模量的碳纤维及其相关制造方法和设备”的专利技术专利申请的分案申请。专利
本专利技术总体上涉及碳纤维，更具体地涉及具有改善的强度和模量的碳纤维，以及制造该碳纤维的方法和设备。专利技术背景各种结构性应用和行业鉴于其所需的性能而广泛使用碳纤维。例如，碳纤维可形成结构部件，这种结构部件结合了高强度和高刚度，同时具有明显轻于具有同等性能的金属部件的重量。可通过使前体纤维如纺成聚丙烯腈(PAN)纤维在多步工艺中进行转变来制造碳纤维，在所述多步工艺中对前体纤维进行加热、氧化和碳化，以制造含碳90%或以上的纤维。所得碳纤维可模制成用于结构性应用的高强度复合材料，可以其纯的形式用于电学和摩擦应用，或者可进一步处理以用于吸附剂、过滤器或其它应用。具体地，已开发出碳纤维在树脂、陶瓷或金属基体中作为增强材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可控拉伸纤维的氧化炉，所述氧化炉包括：限定内部空间的一个或多个壁；多个经构造和布置限定纤维通道的至少三个主动辊，所述纤维通道至少部分地延伸穿过所述氧化炉的内部空间，并且设置所述至少三个主动辊以限定相邻主动辊之间的至少两条路径；以及用于驱动至少一个主动辊的驱动马达，其中所述三个主动辊的速度不同，使得拉力施加于纤维并且所述纤维在所述两条路径中的每条路径中拉伸。

【技术特征摘要】
2006.11.22 US 11/562,8671.一种用于可控拉伸纤维的氧化炉，所述氧化炉包括: 限定内部空间的一个或多个壁； 多个经构造和布置限定纤维通道的至少三个主动辊，所述纤维通道至少部分地延伸穿过所述氧化炉的内部空间，并且设置所述至少三个主动辊以限定相邻主动辊之间的至少两条路径；以及 用于驱动至少一个主动辊的驱动马达，其中所述三个主动辊的速度不同，使得拉力施加于纤维并且所述纤维在所述两条路径中的每条路径中拉伸。2.权利要求1的氧化炉，其中所述多个主动辊中的至少一个或多个设置在所述氧化炉的内部以外。3.权利要求1的氧化炉，还包括至少一个从动辊，所述从动辊与所述至少三个主动辊中的两个联动，以限定位于相邻主动辊之间的至少两条路径。4.权利要求3的氧化炉，其中所述从动辊包括拉力测量元件，该拉力测量元件能够测量纤维行进通过所述氧化炉时作用于所述纤维的拉力大小。5.权利要求1的氧化炉，其中所述氧化炉的内部能够保持介于150°C至600°C的温度。6.权利要求1的氧化炉，其中所述氧化炉包括2至20个主动辊组件。7.权利要求1的氧化炉,...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯A利奥尼利昂，
申请(专利权)人：赫克赛尔公司，
类型：发明
国别省市：