[发明专利]离子基碳纤维

摘要

本发明用离子液体[C4MIM]cl来溶解纤维素制取纤维，用离子纤维在保护气保护下制取碳纤维。用途：作为高性能能纤维的一种，碳纤维既有碳材料的固有特性，又兼有纺织纤维的柔软可加工性，是先进复合材料最重要的增强材料。碳纤维已在军事及民用工业的各个领域得到广泛应用，从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。因此，碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典型代表，对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代也有重要意义，对国防军工和国民经济有举足轻重的影响。

主权项

本发明是采用离子液体[C4MIM]cl来溶解纤维素，然后制得纤维丝，先在预氧化炉中预氧化，又在炭化炉中在保护气体N2保护下高温炭化成为碳纤维。特征在于：(1)离子液体阳离子有4类：烷基季铵离子，简记为[NRxH4-x]+；烷基季磷离子，简记为[PRxH4-x]+；1，3一二烷基取代的吡啶离子，简记为[RPy]+。阴离子，其正离子多为烷基取代的咪唑离子[PR′IM]+。以上几种离子中能溶解纤维素的离子液体，这些离子液体溶解纤维素制取纤维丝，这些离子液体基纤维丝预氧化，炭化后得到的碳纤维。(2)纤维素包括竹、木、棉、麻、稻草等的纤维素。(3)用水浴加热离子液体来溶解纤维素，这种方法得到的纤维丝再制成的碳纤维。(4)用微波加热离子液体来溶解纤维素，这种方法得到的纤维丝再制成的碳纤维。(5)先用低温预氧化炉处理离子纤维丝，得到预氧丝，再用炭化炉热处理预氧丝，在N2气保护下，炭化制成的碳纤维。