СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА Советский патент 1972 года по МПК D01F9/22 

Изобретение относится к области получения углеродных волокон.

Известен способ получения углеродного волокна путем постепенного нагревания полиакрилонитрильного волокна под натяжением от 20 до 240° С в атмосфере воздуха и до 1000- 3000° С в инертной атмосфере в печи с последующим пропускаем через, частично карбнизированные волокна электрического тока в инертной атмосфере при температуре в пределах от 230 до 2000° С.

С целью снижения искрения в местах контакта при карбонизации полиакрилонитрильного волокна и получения высокопрочного и эластичного углеродного волокна путем пропускания через него электрического тока по предложенному способу процесс .нагревания волокна проводят в присутствии металлического цинка.

Пример 1. Полиакрилонитрильное волокно под натяжением груза весом 170 г нагревают в керамической трубке, в которой помещено 15 г металлического цинка. Затем пропускают аргон и поднимают температуру до 600° С в течение 10 час. При этом электросопротивление волокна от неопределенно высокого снил ается до 0,5 ом. Затем последовательил 1К 1НИТЯ1М с электросооротшвланмем 5,5 ом

подводят э. д. с., равную 48 в, с тем, чтобы через них протекал ток 8 а. Такой режим поддерживают в течение получаса, а затем постепенно увеличивают ток до 22 а (2 а/час). В этот момент внешнее сопротивление устраняется, и э. д. с., равная 3 в, подается непосредственно нитям, обеспечивая при этом электрический ток, равный 40 а. После этого в течение 2-х лшн ток увеличивают до 100 а при

7,5 в и выдерживают в течение 1 час. В результате получают углеродное волокно, содержащее 0,1% цинка и обладающее высокой прочностью и гибкостью. Пример 2. Полиакрилонитрильное волокно под натяжением 0,01 г/денье нагревают в трубке, открытой с обоих концов для прохождения воздуха вследствие естественной конвекции. Температуру в трубке поднимают до 240° С со скоростью 2,3°/мин и выдерживают

при этой температуре в течение 15,5 час. При этом не наблюдают изменения электропроводности волокон. В трубку вводят 15 г металлического цинка, пропускают аргон и поднимают температуру до 600° С со скоростью Г/мин.

Когда температура в трубке достигает 615° С то происходит снижение электросопротивления нити до 1660 QjH. Затем ток медленно повышают до 13,5 а и нити нагревают при темпе3ратуре, соответствующей температуре белого калепия керамической трубчатой печи, выдерживая при этом в течение двух часов, после чего охлаждают. Поедметизобоетения ыредмс изоире1ения Способ получения углеродного волокна путем постепенного нагревания полиакрилонит4рильного волокна под патяжением в печи С последующим пропусканием через волокно электрического тока в инертной атмосфере при температуре в пределах от 230 до 2000° С, отличающийся тем, что, с целью получения высокопрочных, эластичных углеродных волокон. процесс нагревания волокна проводят в присутствии металлического цинка.