[发明专利]高导热沥青石墨纤维的制备方法

摘要

本发明涉及高导热沥青石墨纤维的制备方法。高导热沥青石墨纤维因具有高导热、低密度等优异性能，具有广阔的应用前景。本发明将中间相沥青纤维原丝放置在放丝架上后通过石墨托辊进入氧化炉进行预氧化，预氧化纤维经过牵伸罗拉进入低温炭化炉（五个温区），得到低温炭化纤维，再经罗拉进入高温碳化炉进行高温炭化（四个温区），得到碳纤维再经牵伸罗拉进入石墨化炉进行石墨化处理得到石墨化纤维，进入上浆槽上浆后进入干燥炉进行干燥，得到高导热沥青基石墨化纤维。本发明选用中间相沥青纤维原丝，经预氧化、炭化及石墨化制备出连续高导热石墨纤维长丝，既保持了较高的模量、强度，又具有高的热导率。

主权项

高导热沥青石墨纤维的制备方法，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：中间相沥青原丝的预氧化：中间相沥青纤维原丝放置在放丝架上后以0.1m/min的速度通过石墨托辊进入1#氧化炉后再进入2#氧化炉进行预氧化，纤维运行为从低温到高温连续运行；1#氧化炉的低温到高温的温度分别为：220℃、245℃、265℃、280℃；2#氧化炉的低温到高温的温度分别为：285℃、300℃、320℃、320℃，预氧化时间为50‑60min，预氧化介质为空气；原丝经氧化炉完成预氧化，得到预氧化纤维，对预氧化纤维进行密度测试，预氧化纤维密度为1.43g/cm3；步骤二：预氧化纤维的炭化处理：预氧化纤维经过牵伸罗拉进入低温炭化炉，低温炭化介质为氧含量低于1ppm的超纯氮气，低温炭化炉有五个温区，温度梯度设定为400℃、500℃、600℃、700℃、700℃，纤维由低温到高温运行，低温炭化时间为25min，预氧化纤维经过低温炭化得到低温炭化纤维；低温炭化纤维经罗拉进入高温碳化炉进行高温炭化，高温炭化介质为氧含量低于1ppm的超纯氮气，高温炭化炉有四个温区，温度梯度范围为800℃、900℃、1200℃、1600℃，纤维由低温到高温运行，高温炭化时间为10min，低温炭化纤维经过高温炭化得到碳纤维；步骤三：碳纤维的石墨化处理：经步骤二得到的碳纤维经过牵伸罗拉进入石墨化炉进行石墨化处理，石墨化处理的保护介质为超纯氩气，石墨化处理温度为2800℃，石墨化处理时间为1min，经石墨化处理后得到石墨化纤维；步骤四：上浆处理：经步骤三得到石墨化纤维经牵伸罗拉进入上浆槽，上浆剂固体含量为2.5%，经上浆后进入干燥炉进行干燥，干燥温度为120℃，介质为空气，经过表面处理及上浆处理后收卷，得到高导热沥青基石墨化纤维。