碳纖維製取方法

2023-06-17 06:31:21

專利名稱：碳纖維製取方法
技術領域：
本發明涉及一種纖維製取方法，尤其是一種碳纖維製取方法。
背景技術：
碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不鏽鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。用碳纖維與塑料製成的複合材料所做的飛機不但輕巧，而且消耗動力少，推力大，噪音小；用碳纖維制電子計算機的磁碟，能提高計算機的儲存量和運算速度；用碳纖維增強塑料來製造衛星和火箭等宇宙飛行器，機械強度高，質量小，可節約大量的燃料。1999年發生在南聯盟科索沃的戰爭中，北約使用石墨炸彈破壞了南聯盟大部分電力供應，其原理就是產生了覆蓋大範圍地區的碳纖維雲，這些導電性纖維使供電系統短路。
目前，人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維，只能採用一些含碳的有機纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)做原料，將有機纖維跟塑料樹脂結合在一起，放在稀有氣體的氣氛中，在一定壓強下強熱炭化而成碳纖維是纖維狀的碳材料，其化學組成中含碳量在90%以上。由於碳的單質在高溫下不能熔化(在3800K以上升華)，而在各種溶劑中都不溶解，所以迄今無法用碳的單質來制碳纖維。

發明內容
針對上述問題，本發明提供一種碳纖維製取方法。
一種碳纖維製取方法，其主要材料為聚丙烯醯胺，其特徵在於先將聚丙烯醯胺在乾燥空氣中，在催化劑作用下進行氧化，所得氧化物仍保持纖維狀態，
然後將所得氧化物在高純氬氣保護下，經150(TC-160(TC的高溫作用，在脫水 催化劑作用下脫水得到碳纖維，最後將溫度升高至300(TC左右，使碳纖維石墨 化。
本發明的顯著效果是，由聚丙烯醯胺氧化，再通過將其高溫脫水製取碳纖 維，不僅製取工藝簡便，而且原料易得且廉價，降低了產品價格。
具體實施例方式
下面對本發明做進一步說明首先將聚丙烯醯胺在乾燥空氣中，在催化劑 作用下進行氧化，所得氧化物仍保持纖維狀態，將所得氧化物在高純氬氣保護
下，經150(TC-160(TC的高溫作用，保持15分鐘左右，在脫水催化劑作用下脫 水得到碳纖維，最後將溫度升高至300(TC左右，使碳纖維石墨化。
將本發明應用於碳纖維的生產工藝中，由聚丙烯醯胺氧化，再通過將其高 溫脫水製取碳纖維，不僅製取工藝簡便，而且原料易得且廉價，降低了產品價 格，可以將製取成本降低25%左右。
權利要求
1. 一種碳纖維製取方法，其主要材料為聚丙烯醯胺，其特徵在於先將聚丙烯醯胺在乾燥空氣中，在催化劑作用下進行氧化，所得氧化物仍保持纖維狀態，然後將所得氧化物在高純氬氣保護下，經1500℃-1600℃的高溫作用，在脫水催化劑作用下脫水得到碳纖維，最後將溫度升高至3000℃左右，使碳纖維石墨化。
2. 如權利要求1所述的碳纖維製取方法，其特徵在於聚丙烯醯胺在乾燥空氣中， 在催化劑作用下進行氧化，所得氧化物仍保持纖維狀態。
3. 如權利要求1所述的碳纖維製取方法，其特徵在於所得氧化物在高純氬氣保 護下，經1500。C-160(TC的高溫作用，在脫水催化劑作用下脫水得到碳纖維。
全文摘要
本發明提供一種碳纖維製取方法，其主要材料為聚丙烯醯胺，先將聚丙烯醯胺放在乾燥空氣中，在催化劑作用下進行氧化，所得氧化物仍保持纖維狀態，然後將所得氧化物在高純氬氣保護下，經1500℃-1600℃的高溫作用，在脫水催化劑作用下脫水得到碳纖維，最後將溫度升高至3000℃左右，使碳纖維石墨化，本發明的顯著效果是，由聚丙烯醯胺氧化，再通過將其高溫脫水製取碳纖維，不僅製取工藝簡便，而且原料易得且廉價，降低了產品價格。
文檔編號D01F9/21GK101481836SQ20081024607
公開日2009年7月15日 申請日期2008年12月22日 優先權日2008年12月22日
發明者楊貽方 申請人:楊貽方