碳纤维在碳纤维炭(碳)化炉中的生产工艺
随着炭(碳)化炉压的增加纤维强度由4.01 GPa 降至 3.36 GPa。 常压时,由于纤维反应物焦油等不能及时排出(碳)化炉体, 污染纤维而产生缺陷;随着气压的升高,反应物浓度差减小,反应物排出的速率降低,纤维强度下降,即气压越低,废物排放越彻底,利于纤维性能的提升。 因此,在保证炭(碳)化炉体气封的前提下, (碳)化炉压降低使反应物能够及时排出, 减少产物对纤维性能的影响。

聚丙烯腈基氧化纤维,以 300 m/h 速度运行,确定炭化工艺条件:牵伸比 2.5%,温度 300,450,700, 800 ℃,炭(碳)化炉压 10 Pa。 按此工艺参数生产,测试纤维的拉伸强度为 4.13 GPa,拉伸模量为 238 GPa,通过比较可知所制备产品的力学性能最佳。在相同停留时间和氧化条件下, 优化低温炭化参数,控制炭化温度、牵伸比和炭(碳)化炉内压力,调整纤维张力、收缩率和排废,可以有效地改善纤维力学性能和产品质量。运行速度一定时,影响炭纤维力学性能的主要因素为炭化温度、牵伸比及炭(碳)化炉内压力。