[发明专利]多纳米孔道中空炭纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种多纳米孔道中空炭纤维，其特征在于：所述炭纤维内部有若干纵向连续的纳米孔道，所述孔道的孔径为2～1000nm，所述孔道的总容积占炭纤维总体积的20%～80%，所述炭纤维的含碳量＞98%，所述炭纤维的直径为5～50μm，石墨化度为80～100。

2.一种多纳米孔道中空炭纤维的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1所述的多纳米孔道中空炭纤维，包括以下步骤：

（1）混合：将原料沥青与造孔剂在高温下混合，所述造孔剂为高分子材料，混合温度为180～250℃，混合时间为4～10h；沥青与高分子材料的质量比为8～6：2～4；

（2）纺丝：将混合后的物料放入熔融纺丝机进行纺丝，纺丝温度为250～350℃，纺丝压力0.2～1.0MPa，收丝速度200～800m/s，得到直径为5～50μm的原丝；

（3）预氧化：原丝在空气下进行预氧化，温度200～250℃，预氧化时间4～8h，得到预氧化纤维；

（4）炭化：预氧化纤维在高温下进行炭化，炭化温度800～1600℃，炭化气氛为氮气，炭化时间1～2h，得到炭纤维。

3.根据权利要求2所述的多纳米孔道中空炭纤维的制备方法，其特征在于：所述沥青的软化点＜180℃，碳氢比为1.3～1.5，喹啉不溶物＜1.5%。

4.根据权利要求2所述的多纳米孔道中空炭纤维的制备方法，其特征在于：所述高分子材料为线型结构聚烯烃，密度0.89～0.91g/cm³，所述聚烯烃在230℃、负载2.16kg条件下的熔体流动速率为2～10g/10min。

5.根据权利要求2所述的多纳米孔道中空炭纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中的混合气氛为空气。

6.根据权利要求2所述的多纳米孔道中空炭纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中利用搅拌器进行机械搅拌，所述搅拌器的搅拌速度为200～2000r/min。