新型粘胶基碳材料制备技术方法与流程

本发明属于碳材料制备的，尤其涉及新型粘胶基碳材料制备技术方法。

背景技术：

1、现有的中国专利数据库中，公开了名称为一种粘胶基含氮活性碳纤维材料及其制备方法和应用，申请号为cn202110321183.7，申请日为2021-03-25，本发明属于活性碳纤维材料的制备和应用技术领域，具体涉及一种粘胶基含氮活性碳纤维材料及其制备方法和应用。该材料中氮的质量含量为4.27～7.43％，比表面积为609～1159cm2/g，总孔体积为0.31～0.54cm3/g。本发明的粘胶基含氮活性碳纤维材料比表面积大，微孔率高，所用原料易得，经济环保，且该粘胶基含氮活性碳纤维材料的制备实现了碳化-活化一步完成，操作简单，减少时耗和能耗。本发明的粘胶基含氮活性碳纤维材料对二氧化碳具有良好的吸附性，并且具有优良的co2/ch4选择性，在气体吸附和分离领域具有广阔的应用前景。

2、现有技术中的粘胶基碳材料存在强度低，模量低的问题，本发明旨在通过高温碳化处理制备一种高强度、高模量的纤维材料。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是现有技术中的粘胶基碳材料存在强度低，模量低的问题，为了改善其不足之处，本发明提供了新型粘胶基碳材料制备技术方法。

2、为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、新型粘胶基碳材料制备技术方法，包括有以下步骤，

4、s1：将聚丙烯腈作为原料均匀的分散在外加剂和水中的乳液中，充分搅拌，得到聚丙烯腈浆液，留以待用；

5、s2：将聚丙烯腈浆液装入纺丝机中进行纺丝工艺，将纺出的丝线收取，留以待用；

6、s3：将s2中的丝线进行固化，留以待用；

7、s4：将固化后的丝线进行氧化处理，将丝线放入氧气烤箱中进行烘烤，使其产生氧化反应，形成氧化聚丙烯腈纤维，留以待用；

8、s5：将氧化后的纤维进行碳化，加入惰性气体，在碳化窑炉内采用化学气相沉积或热解方法进行，将纤维加热到高温下，使其分解并重新组合成纯净的碳；

9、s6：采用电化学或化学涂层的方式进行表面改性，使得纤维表面覆盖上防氧化层以及附属层。

10、作为优选方案，步骤s2中所采用的固化方式为热空气或水浸的方式进行。

11、作为优选方案，步骤s4中的烘烤温度为200-500℃。

12、作为优选方案，步骤s5中的惰性气体为氮气或氩气。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方法通过高温碳化处理，使得基碳纤维自身强度增强，同时模量增高，能够广泛应用于航空航天、汽车、电子以及石化等技术领域中，该方法所制备的纤维材料适用于工业生产中，具有很强的实用性。

技术特征：

1.新型粘胶基碳材料制备技术方法，其特征在于：包括有以下步骤，

2.根据权利要求1所述的新型粘胶基碳材料制备技术方法，其特征在于：步骤s2中所采用的固化方式为热空气或水浸的方式进行。

3.根据权利要求2所述的新型粘胶基碳材料制备技术方法，其特征在于：步骤s4中的烘烤温度为200-500℃。

4.根据权利要求3所述的新型粘胶基碳材料制备技术方法，其特征在于：步骤s5中的惰性气体为氮气或氩气。

技术总结本发明涉及新型粘胶基碳材料制备技术方法，包括有S1处理原料；S2纺丝；S3氧化；S4碳化；S5表面改性，本方法通过高温碳化处理，使得基碳纤维自身强度增强，同时模量增高，能够广泛应用于航空航天、汽车、电子以及石化等技术领域中，该方法所制备的纤维材料适用于工业生产中，具有很强的实用性。技术研发人员：宋萍,李传文受保护的技术使用者：江苏恒德碳材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5