[发明专利]一种低能耗石墨化碳纤维制作方法

说明书

技术领域

本发明属于一种制备碳纤维的方法，具体地说涉及一种低能耗石墨化碳纤维制作方法。

背景技术

石墨纤维是在碳纤维的基础上经过石墨化处理制备的，因而研制开发石墨纤维的关键是高温技术和高温设备。目前国际上通用的石墨化工艺采用的是石墨发热体的电阻石墨化炉或是高、中频石墨化炉，这些石墨化方法均存在设备造价昂贵、能耗大、热效率低等缺点，特别是不能实现石墨纤维的渗碳-补强作用。

发明内容

本发明的目的是解决现有问题不足，提供一种低能耗石墨化碳纤维制作方法。

本发明的技术实现方案如下：一种低能耗石墨化碳纤维制作方法，其特征在于：

(1)将冷却水、工作介质氩气和甲烷气体通入等离子体发生器；

(2)在压力为2-6kg/cm²、电压30-50伏、电流90-200A时，等离子体发生器产生3500℃～4500℃局部区域的高温，通过时的停留时间为6-20秒，从而得到低能耗的石墨化碳纤维。

其特征在于：氩气和甲烷气体以体积比为6∶200的比例通入进气口6，并使压力为4kg/cm²，调整电压为30伏，使气体放电，形成电弧。

其特征在于：氩气和甲烷气体以2∶200的比例使反应炉内压力为5kg/cm²，两极的电流为100A，电压为40伏，控制碳纤维在炉内的停留时间为20秒。

本发明具有如下优点：石墨化碳纤维，能耗低、产品成本低。

具体实施例：

为进一步说明该技术方案实现目的具体实施方式如下：

实施例1

一种低能耗石墨化碳纤维制作方法，其特征在于：

(1)将冷却水、工作介质氩气和甲烷气体通入等离子体发生器；

(2)在压力为2kg/cm²、电压30伏、电流90A时，等离子体发生器产生3500℃局部区域的高温，通过时的停留时间为60秒，从而得到低能耗的石墨化碳纤维。

其特征在于：氩气和甲烷气体以体积比为6的比例，并使压力为4kg/cm²，调整电压为30伏，使气体放电，形成电弧。

其特征在于：氩气和甲烷气体以2的比例使反应炉内压力为5kg/cm²，两极的电流为100A，电压为40伏，控制碳纤维在炉内的停留时间为20秒。

实施例2

一种低能耗石墨化碳纤维制作方法，其特征在于：

(1)将冷却水、工作介质氩气和甲烷气体通入等离子体发生器；

(2)在压力为6kg/cm²、电压50伏、电流200A时，等离子体发生器产生4500℃局部区域的高温，通过时的停留时间为20秒，从而得到低能耗的石墨化碳纤维。

其特征在于：氩气和甲烷气体以体积比为200的比例，并使压力为6kg/cm²，调整电压为40伏，使气体放电，形成电弧。

其特征在于：氩气和甲烷气体以200的比例使反应炉内压力为6kg/cm²，两极的电流为200A，电压为50伏，控制碳纤维在炉内的停留时间为30秒。