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申请/专利权人：新疆隆炬新材料有限公司

摘要：本发明涉及碳纤维技术领域，尤其是涉及一种低成本碳纤维及其制备方法和应用。制备方法包括如下步骤：将初生纤维进行牵伸和水洗、上油和干燥致密化，再进行蒸汽牵伸、热定型和预氧化；将预氧化纤维进行高温氧化、碳化后，再进行表面处理和上浆得到碳纤维；上油和干燥致密化包括第一次上油、第一次干燥致密化、第二次上油和第二次干燥致密化。本发明通过采用一定的干燥致密化工序，使热水牵伸后处于溶胀态和多孔态的纤维的孔隙闭合，且使纤维的网状结构变得致密，进而显著提高得到的碳纤维的力学性能；同时对纤维进行预氧化，提高了预氧化效率，为后续工序的快速、高效生产奠定了基础。

主权项：1.低成本碳纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（a）丙烯腈共聚物纺丝原液经挤出后凝固成型得到初生纤维，再进行牵伸和水洗，然后上油处理和干燥致密化处理；（b）将所述干燥致密化处理后的初生纤维进行蒸汽牵伸、热定型和预氧化，得到预氧化纤维并收卷；（c）将所述预氧化纤维进行高温氧化、碳化后，再进行表面处理和上浆处理，得到碳纤维；其中，所述上油处理和干燥致密化处理包括第一次上油、第一次干燥致密化、第二次上油和第二次干燥致密化；所述第一次干燥致密化的牵伸倍率为0.95%～0.99%，温度为95～110℃；所述第二次干燥致密化的牵伸倍率为0.96%～1%，温度为100～122℃；所述预氧化中，氧化温度为240～250℃，预氧化的时间为1～2min，牵伸倍率0.5%～1.0%；所述高温氧化的温度为250～280℃，所述高温氧化的总牵伸倍率为1.0%～2.0%；所述高温氧化包括3～4级氧化，各级氧化的时间为5～6min；所述第一次干燥致密化的牵伸倍率小于所述第二次干燥致密化的牵伸倍率；所述第一次干燥致密化为6级干燥致密化，时长为55～65s；所述第二次干燥致密化为8级干燥致密化，时长为75～85s；所述第一次上油中，油剂的质量浓度为2.1%～2.5%，牵伸倍率为0.995%～0.999%，温度为18～22℃；所述第二次上油中，油剂的质量浓度为1.6%～2%，牵伸倍率为0.988%～0.992%，温度为13～17℃；所述碳化包括低温碳化和高温碳化；所述低温碳化的温度为500～850℃，时间为1～1.5min，牵伸倍率为2%～3%；所述高温碳化的温度为900～1600℃，时间为1～1.5min，牵伸倍率为-2%～-1%。

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