[发明专利]高性能碳纤维丝加工生产工艺

权利要求书

1.一种高性能碳纤维丝加工生产工艺，其特征在于：该工艺方法包括如下工艺步骤：

步骤一：将碳纤维原料放置于氧化炉中进行氧化处理，并精确控制氧化温度，所述氧化处理采用四温区氧化，各温区氧化处理的温度分别为180℃、231℃、251℃和262℃，各温区预氧化处理的时间均为10min～30min；

步骤二：在氧化炉中对步骤一中的纤维原料拉丝，根据生产环境选择对应的升温方式，并精确控制拉丝的生产速度和牵引比，各温区预氧化处理过程中碳纤维原丝的牵伸率分别为0.6％～1.0％、-1.0％～0.8％、-2.0％～1.5％和-2.0％～-1.5％；

步骤三：取出步骤二中氧化炉内的氧化丝，进行二次控温，并控制温度范围、控温时间和牵引比进行低温碳化，采用低温碳化炉对步骤二中的碳纤维原丝进行低温碳化处理，所述低温碳化处理采用六温区低温碳化处理工艺，各温区低温碳化处理的温度分别为400℃、570℃、625℃、625℃、625℃和625℃，各温区低温碳化处理的时间均为15s～20s，低温碳化处理过程中碳纤维原丝的总牵伸率为7％～10％；

步骤四：在低温碳化结束后，进行第三次控温，控制温度范围和牵引比进行高温碳化，采用高温碳化炉对步骤三中低温碳化处理后的碳纤维原丝进行高温碳化处理，所述高温碳化处理采用四温区高温碳化处理工艺，各温区高温碳化处理的温度分别为850℃、1000℃、1250℃和1350℃，各温区高温碳化处理的时间均为15s～20s，高温碳化处理过程中碳纤维原丝的总牵伸率为-5～-4％；

步骤五：对步骤四中高温碳化的纤维丝进行冷却，冷却后的碳纤维原丝进行表面清洁和上浆处理；

步骤六：将步骤五中上浆后的碳纤维原丝置于干燥炉中干燥，得到碳纤维丝。

2.根据权利要求1所述的高性能碳纤维丝加工生产工艺，其特征在于：所述步骤一中的碳纤维原丝材质的线密度为2.95g/。

3.根据权利要求1所述的高性能碳纤维丝加工生产工艺，其特征在于：所述步骤二中所述各温区氧化处理过程中碳纤维原丝的走丝速率均为2.8m/min～3.0m/min。

4.根据权利要求1所述的高性能碳纤维丝加工生产工艺，其特征在于：所述步骤二中所述各温区氧化处理碳纤维原丝的牵伸率分别为0.78％、-0.9％、-1.51％和-1.53％。

5.根据权利要求1所述的高性能碳纤维丝加工生产工艺，其特征在于：所述步骤三中所述低温碳化处理过程中碳纤维原丝的总牵伸率为8.5％。

6.根据权利要求1所述的高性能碳纤维丝加工生产工艺，其特征在于：所述步骤四中高温碳化处理过程中碳纤维原丝的总牵伸率为-4.3％。