碳纖維在碳纖維炭(碳)化爐中的生產(chǎn)工藝
隨著炭(碳)化爐壓的增加纖維強度由4.01 GPa 降至 3.36 GPa。 常壓時,由于纖維反應物焦油等不能及時排出(碳)化爐體, 污染纖維而產(chǎn)生缺陷;隨著氣壓的升高,反應物濃度差減小,反應物排出的速率降低,纖維強度下降,即氣壓越低,廢物排放越徹底,利于纖維性能的提升。 因此,在保證炭(碳)化爐體氣封的前提下, (碳)化爐壓降低使反應物能夠及時排出, 減少產(chǎn)物對纖維性能的影響。

聚丙烯腈基氧化纖維,以 300 m/h 速度運行,確定炭化工藝條件:牽伸比 2.5%,溫度 300,450,700, 800 ℃,炭(碳)化爐壓 10 Pa。 按此工藝參數(shù)生產(chǎn),測試纖維的拉伸強度為 4.13 GPa,拉伸模量為 238 GPa,通過比較可知所制備產(chǎn)品的力學性能最佳。在相同停留時間和氧化條件下, 優(yōu)化低溫炭化參數(shù),控制炭化溫度、牽伸比和炭(碳)化爐內(nèi)壓力,調(diào)整纖維張力、收縮率和排廢,可以有效地改善纖維力學性能和產(chǎn)品質(zhì)量。運行速度一定時,影響炭纖維力學性能的主要因素為炭化溫度、牽伸比及炭(碳)化爐內(nèi)壓力。