[发明专利]一种石墨纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨纤维，其特征是：由聚丙烯腈原丝经过预氧化过程成为预氧化纤维，将预氧化纤维经过低温碳化过程成为低温碳化纤维，将低温碳化纤维经过表面涂饰过程成为涂饰纤维，将涂饰纤维经过高温碳化过程成为高温碳化纤维，将高温碳化纤维经过二次涂饰过程成为二次涂饰纤维，将二次涂饰纤维经过石墨化过程成为高性能石墨纤维。

2.一种石墨纤维的制备方法，其特征是：将聚丙烯腈原丝经过预氧化过程成为预氧化纤维，将预氧化纤维经过低温碳化过程成为低温碳化纤维，将低温碳化纤维经过表面涂饰过程成为涂饰纤维，将涂饰纤维经过高温碳化过程成为高温碳化纤维，将高温碳化纤维经过二次涂饰过程成为二次涂饰纤维，将二次涂饰纤维经过石墨化过程成为高性能石墨纤维；所述的预氧化过程是，在180～300℃，在空气中以0.7～3.5拉伸比，边拉伸边进行预氧化；所述的低温碳化过程是，在300～800℃，在惰性气体中以0.5～2拉伸比，边拉伸边进行低温碳化；所述的表面涂饰过程是，在10～110℃，在雾状气体或液体中，以0.9～1.5拉伸比，进行表面涂饰；所述的雾状气体是水、浓度为0.01%-10%的盐酸、0.01%-10%硫酸、0.01%-10%磷酸、含磷元素0.01%-10%的物质或溶液，含硅元素0.01%-10%的物质或溶液、含硼元素0.01%-10%的物质或溶液、含钙元素0.01%-10%的物质或溶液、含钾元素0.01%-10%的物质或溶液、含钠元素0.01%-10%的物质或溶液、含镁元素0.01%-10%的物质或溶液、含丙烯酸类物质0.01%-10%的物质或溶液、含乙烯基类水溶性高聚物类物质或溶液中的任意一种；所述的液体是水、浓度为0.01%-10%的盐酸、浓度为0.01%-10%的硫酸、浓度为0.01%-10%的磷酸、含磷元素浓度为0.01%-10%的物质的溶液、含硅元素浓度为0.01%-10%的物质的溶液、含硼元素浓度为0.01%-10%的物质的溶液、含钙元素浓度为0.01%-10%的物质的溶液、含钾元素浓度为0.01%-10%的物质的溶液、含钠元素浓度为0.01%-10%的物质的溶液、含镁元素浓度为0.01%-10%的物质的溶液、含丙烯酸类物质浓度为0.01%-10%的溶液、含乙烯基类水溶性高聚物类物质浓度为0.01%-10%的溶液中的任意一种；所述的高温碳化过程是，在800～1800℃，在惰性气体中以0.8～1.5拉伸比，边拉伸边进行高温碳化；所述的二次涂饰过程是，在10～110℃，在在雾状气体中，或在液体中，以0.8～1.2拉伸比，进行表面涂饰；所述的石墨化过程是，在1500～3000℃，在惰性气体中以0.8～1.1拉伸比，边拉伸边进行石墨化过程。

3.根据权利要求1一种石墨纤维的制备方法，其特征是：所述的含磷元素的物质是三氯氧磷或二氯磷酸酐。

4.根据权利要求1一种石墨纤维的制备方法，其特征是：所述的含硅元素的物质是硅酸、氨基硅油、硅酸钠、硅油、二甲基硅油中的任意一种。

5.根据权利要求1一种石墨纤维的制备方法，其特征是：所述的含硼元素的物质是硼酸、四硼酸钠、硼酐中的任意一种。

6.根据权利要求1一种石墨纤维的制备方法，其特征是：所述的含钙元素的物质是氯化钙、氧化钙、碳酸钙、醋酸钙中的任意一种。

7.根据权利要求1一种石墨纤维的制备方法，其特征是：所述的含钾元素的物质是氯化钾、硫酸钾、苛性钾、磷酸钾中的任意一种。

8.根据权利要求1一种石墨纤维的制备方法，其特征是：所述的含钠元素的物质是氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、苛性钠、磷酸钠、硅酸钠、硫酸钠中的任意一种。

9.根据权利要求1一种石墨纤维的制备方法，其特征是：所述的含镁元素的物质是氯化镁、碳酸镁、硫酸镁中的任意一种。

10.根据权利要求1一种石墨纤维的制备方法，其特征是：所述的含丙烯酸类的物质是丙烯酸、丙烯酸锌、丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸镁中的任意一种。

11.根据权利要求1一种石墨纤维的制备方法，其特征是：所述的含乙烯基类的物质是聚乙烯醇或聚乙二醇。