[发明专利]碳纤维束及其制造方法

摘要

在本发明中，公开了一种碳纤维束，该碳纤维束的束拉伸强度为5650MPa以上，束拉伸弹性率为300GPa以上，束宽度为5.5mm以上，在断束评价方法中未观察到断束，该碳纤维束通过如下方法进行制造，即，使使用具有20000～30000的纺纱孔的喷丝头进行纺纱而得到的凝固纱束，通过空气的吹出压为20～60kPa的交织喷嘴中，得到前驱体纤维，然后，在加热空气中以200～280℃对所述前驱体纤维进行氧化处理，得到氧化纤维，对该氧化纤维进行第一碳化处理，然后，在惰性气体环境中，以温度1360～2100℃进行第二碳化处理，之后，在无机酸盐水溶液中以每1g碳纤维的电量为20～100库仑的方式进行表面氧化处理，所述第一碳化处理是在惰性气体环境中，以温度300～900℃、1.03～1.06的延伸倍率对所述氧化纤维进行一次延伸，之后以0.9～1.01的延伸倍率进行二次延伸。

主权项

一种碳纤维束，集束20000～30000根碳纤维而形成，所述碳纤维在其表面上具有与碳纤维的纤维轴方向平行的多个褶皱，使用扫描型探测显微镜测定的碳纤维的表面的所述褶皱的间隔为100～119nm、表面的褶皱的深度为23～30nm，且平均纤维直径为4.5～6.5μm、比表面积为0.6～0.8m2/g、密度为1.76g/cm3以上，其中，所述碳纤维束的束拉伸强度为5650MPa以上，束拉伸弹性率为300GPa以上，以规定张力卷绕的束的束宽度为5.5mm以上，在对移动中的碳纤维束施加规定张力的断束评价方法中未观察到断束。