一种高性能活性碳纤维的制备方法与流程

技术特征：

1.一种高性能活性碳纤维的制备方法，其特征在于，采用单一物理活化法或物理-化学协同活化法；

单一物理活化法制备高性能活性碳纤维的方法，将预氧化碳纤维采用连续式活化设备进行活化，将水蒸气和惰性气体通入设备，活化温度为700～900℃；活化时间为10～40min，表述为V_水蒸气：(V_水蒸气+V_惰性气体)，通过调节气体流量计来控制，值为0.4×10^-4～4.5×10^-4；

物理-化学协同活化法制备高性能活性碳纤维的方法，将预氧化碳纤维浸渍到活化剂溶液中，而后利用连续式活化设备对浸渍有活化剂的纤维进行活化，将水蒸气和惰性气体通入设备，活化温度为700～900℃；活化时间为10～40min，表述为V_水蒸气：(V_水蒸气+V_惰性气体)，通过调节气体流量计来控制，值为0.4×10^-4～4.5×10^-4；以借助活化剂+水蒸气协同活化法来达到促进纤维进行活化的目的；结束后，先将所得到的样品用蒸馏水反复洗涤，然后将其进行蒸馏水煮沸，最后再用蒸馏水进行反复洗涤，直至清洗后的溶液呈现中性。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，单一物理活化法或物理-化学协同活化法的活化温度为800～875℃，活化时间20～30min。

3.按照权利要求1的方法，其特征在于，单一物理活化法或物理-化学协同活化法每6.5L容积的设备对应的V_水蒸气的流速为1.04×10^-4L.min^-1。

4.按照权利要求1的方法，其特征在于，预氧化碳纤维的制备：将纤维原材料进行预氧化，预氧化温区为180～277℃，预氧化气氛为空气气氛，纤维在预氧化炉中所停留的总时间为50-80min。

5.按照权利要求4的方法，其特征在于，纤维原材料选自聚丙烯腈基、沥青基、黏胶基和酚醛基纤维，以及由它们所形成的各种形式的制品；其中，聚丙烯腈基纤维为湿纺法、干纺法或干喷湿纺法纺制，纤维丝束为1～320K；

聚丙烯腈基纤维中还包含质量分数在10％以下的一种或多种单体的共聚物为：衣康酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸、烯丙基氯、α-氯丙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、羟烷基丙烯腈、羟烷基丙烯酸及其酯类、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯基丙酮；尤其是丙烯腈共聚合时加入了上述不同的共聚单体。

6.按照权利要求1的方法，其特征在于，活化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氯化锌、K₃PO₄，活化剂质量百分比浓度为9-20％。