本申请涉及碳纤维，具体而言，涉及一种碳纤维及其制备方法。
背景技术：
1、碳纤维是一种高性能纤维，具有高比强度、高比模量及耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗辐射、导电、传热、减震、降噪等一系列优良性能。碳纤维复合材料目前已广泛应用在航空航天、武器装备、产业装备制造、医药与健康、体育休闲等领域。由于在复合材料中基体的作用主要是均衡载荷和传递载荷，承受的载荷的主要是碳纤维，如果碳纤维铺贴性差、分散性差，容易导致碳纤维和树脂分区进而致使织物中纱线的屈曲程度过高，当复合材料承受外力时，屈曲会引起应力集中，降低碳纤维力学性能的发挥率，严重影响复合材料的力学性能。
2、提高碳纤维展宽性，降低展纤织物厚度，一方面能降低纱线屈曲程度，提高伸直率和纤维强度发挥率，增加经纬纱交织点，发挥出展纤织物作为增强体的复合材料具有纤维体积分数高、富树脂区少和力学性能好等优点，另一方面，能够使用高k数碳纤维束直接进行纺织织造，将增强纤维加工成纺织结构，纤维束在织物中相互交织和缠结，纤维束受到相邻纤维束的约束力，织物结构稳定性好，这种将纺织技术和复合材料成型技术相结合，有效的提高了纺织复合材料的面内均匀性和损伤容限。此外，织造的低克重的织物，能够在很大程度上降低生产成本，拓宽了低克重碳纤维织物在各个领域的应用范围，例如一些汽车构件、风机叶片、航模等，其制备的复合材料厚度的精度也可以大幅度提高，这将大大提升复合材料在高端制造业上的应用。
技术实现思路
1、本申请提供了一种碳纤维及其制备方法，其能够提高碳纤维丝束的展宽性，改善碳纤维铺贴性差、分散性差的问题。
2、本申请的实施例是这样实现的：
3、在第一方面，本申请示例提供了一种碳纤维的制备方法，其包括：将经过碳化的碳纤维丝束依次经过热空气吹扫、上浆、展纤和烘干，制得碳纤维。其中，展纤包括将经过上浆后的碳纤维丝束通过具有超声杆的加热辊。
4、在上述技术方案中，本申请的碳纤维的制备方法先通过热空气吹扫使得碳化的碳纤维丝束展宽展薄，上浆能够使得碳纤维丝束表面均匀覆盖上浆剂，展纤能够使得碳纤维丝束表面的上浆剂熔融，降低碳纤维之间的粘结作用，并通过超声杆的超声作用使得碳纤维丝束均匀展开，烘干能够去除碳纤维中的水分。本申请的碳纤维的制备方法生产效率高且成本低，且能够制得高展宽、低交络度碳纤维。
5、在一些实施方式中，加热辊的温度为65℃～80℃，超声杆的频率为5hz/s～40hz/s。
6、在上述示例中，通过使加热辊的温度和超声杆的频率在上述范围中，既能够保证碳纤维丝束不会振断，还能够尽可能使得碳纤维丝束变薄。
7、在一些实施方式中，热空气吹扫包括将碳纤维丝束通过展纱辊，并在展纱辊上方利用热空气吹扫碳纤维丝束展宽展薄。
8、在一些实施方式中，热空气的压力为0.1mpa～0.3mpa，热空气的吹扫角度为-30°～30°。
9、在上述示例中，通过使热空气的压力和热空气的吹扫角度在上述范围中，既能够保证碳纤维丝束不能断裂，还能够使得碳化的碳纤维丝束展宽展薄。
10、在一些实施方式中，上浆包括将经热空气吹扫后的碳纤维丝束浸入上浆液中，上浆液包括上浆剂，再通过罗拉挤压挤出碳纤维丝束中多余的上浆液。
11、在一些实施方式中，上浆剂包括丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、不饱和聚酯类、聚醚醚酮和改性环氧树脂中的任意一种或多种。
12、在一些实施方式中，本申请选用的上浆剂能够包覆在碳纤维丝束表面，从而降低表面摩擦系数。
13、在一些实施方式中，上浆液中上浆剂的浓度为1wt％～2.5wt％，上浆液的温度为24℃～30℃，碳纤维丝束在上浆液中的浸渍时间为6s～24s。
14、在一些实施方式中，烘干包括将经展纤后的碳纤维丝束通过烘干辊烘干，烘干辊的温度为110℃～130℃。
15、在一些实施方式中，碳纤维丝束的丝束数为1k～48k。
16、在第二方面，本申请示例提供了一种碳纤维，其根据上述实施例的碳纤维的制备方法制得。
17、在上述技术方案中，本申请制得的碳纤维具有高展宽和低交络度。
1.一种碳纤维的制备方法，其特征在于，所述碳纤维的制备方法包括：将经过碳化的碳纤维丝束依次经过热空气吹扫、上浆、展纤和烘干，制得碳纤维；
2.根据权利要求1所述的碳纤维的制备方法，其特征在于，所述加热辊的温度为65℃～80℃，所述超声杆的频率为5hz/s～40hz/s。
3.根据权利要求1所述的碳纤维的制备方法，其特征在于，所述热空气吹扫包括将所述碳纤维丝束通过展纱辊，并在所述展纱辊上方利用热空气吹扫所述碳纤维丝束展宽展薄。
4.根据权利要求3所述的碳纤维的制备方法，其特征在于，所述热空气的压力为0.1mpa～0.3mpa，所述热空气的吹扫角度为-30°～30°。
5.根据权利要求1所述的碳纤维的制备方法，其特征在于，所述上浆包括将经所述热空气吹扫后的所述碳纤维丝束浸入上浆液中，所述上浆液包括上浆剂，再通过罗拉挤压挤出所述碳纤维丝束中多余的所述上浆液。
6.根据权利要求5所述的碳纤维的制备方法，其特征在于，所述上浆剂包括丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、不饱和聚酯类、聚醚醚酮和改性环氧树脂中的任意一种或多种。
7.根据权利要求5所述的碳纤维的制备方法，其特征在于，所述上浆液中上浆剂的浓度为1wt％～2.5wt％，所述上浆液的温度为24℃～30℃，所述碳纤维丝束在所述上浆液中的浸渍时间为6s～24s。
8.根据权利要求1所述的碳纤维的制备方法，其特征在于，所述烘干包括将经所述展纤后的所述碳纤维丝束通过烘干辊烘干，所述烘干辊的温度为110℃～130℃。
9.根据权利要求1所述的碳纤维的制备方法，其特征在于，所述碳纤维丝束的丝束数为1k～48k。
10.一种碳纤维，其特征在于，所述碳纤维根据权利要求1～9任一项所述的碳纤维的制备方法制得。
