[发明专利]高模数石墨纤维及其制造方法

权利要求书

1.一种高模数石墨纤维，其特征在于，该高模数石墨纤维的抗张模数为270~650GPa，其具有复数结晶结构，且该结晶结构的厚度(Lc)为20~70埃。

2.如权利要求1所述高模数石墨纤维，其特征在于，该高模数石墨纤维的抗张强度范围为3.0~6.6GPa。

3.一种制造如权利要求1或2所述高模数石墨纤维的制造方法，其特征在于，其由碳纤维做为原料，以微波聚焦方式对其进行超快速高温石墨化制程，以每分钟加热速度10~100℃将碳纤维温度提高到石墨化温度1400~3000℃，并在0.5~10分钟内进行快速石墨化制程，形成具有高模数特性的石墨纤维。

4.如权利要求3所述高模数石墨纤维的制造方法，其特征在于，该碳纤维来源为聚乙烯醇与聚丙烯腈的组合、偏氯乙烯与聚丙烯腈的组合或沥青与聚丙烯腈的组合。

5.如权利要求3所述高模数石墨纤维的制造方法，其特征在于，该微波聚焦方式中提供椭圆腔体设计，于该椭圆腔体的二焦点处分别形成微波场集中区，并提供惰性气体以及高频微波，使其在惰性气体气氛保护下，利用高频微波电场与通过微波场集中区的碳纤维产生感应电流加热而产生急速高温。

6.如权利要求5所述高模数石墨纤维的制造方法，其特征在于，该椭圆腔体内搭配对微波具高感应性的材料，其为石墨、碳化物、磁性化合物、氮化物、离子化合物或上述的组合。

7.如权利要求5所述高模数石墨纤维的制造方法，其特征在于，该惰性气体选自以下群组：氮气、氩气、氦气及其组合。

8.如权利要求5所述高模数石墨纤维的制造方法，其特征在于，该高频微波频率为300~30,000MHz，以及微波功率密度为1~1000kW/m²。

9.如权利要求3所述高模数石墨纤维的制造方法，其特征在于，该微波聚焦方式中提供平板腔体设计，并于该平板腔体内形成有复数微波场集中区，并提供惰性气体以及高频微波，使其在惰性气体气氛保护下，利用高频微波电场与通过微波场集中区的碳纤维产生感应电流加热而产生急速高温。

10.如权利要求9所述高模数石墨纤维的制造方法，其特征在于，该平板腔体内搭配对微波具高感应性的材料，其为石墨、碳化物、磁性化合物、氮化物或离子化合物的组合。

11.如权利要求9所述高模数石墨纤维的制造方法，其特征在于，该惰性气体选自以下群组：氮气、氩气、氦气及其组合。

12.如权利要求9所述高模数石墨纤维的制造方法，其特征在于，该高频微波频率为300~30,000MHz，以及微波功率密度为1~1000kW/m²。