Klasifikacija i temperaturni opseg karbonizacije karbonskih vlakana

Klasifikacija i temperaturni opseg karbonizacije karbonskih vlakana

Karbonizacija karbonskih vlakana može se podijeliti u dvije vrste na osnovu različitih temperaturnih raspona: karbonizacija na niskim temperaturama i karbonizacija na visokim temperaturama. Općenito, karbonizacija iznad 1000 stepeni može se nazvati visokotemperaturnom karbonizacijom, ali ovo je samo nejasna granica. Koji je specifični temperaturni raspon za niskotemperaturnu karbonizaciju i visokotemperaturnu karbonizaciju?

1. Niskotemperaturna karbonizacija se vrši u peći za karbonizaciju niske temperature, sa temperaturnim opsegom od 300-800 stepena. U fazi termičke stabilizacije kiseonikom do formiranja termalne trapezoidne strukture dolazi do drastičnih promena, a reakciona atmosfera je obično zaštićena inertnim gasom N2.

2. Temperatura visokotemperaturne peći za karbonizaciju je uglavnom između 800 ~ 1600 stepeni. Proces karbonizacije na visokim temperaturama je zapravo proces u kojem se struktura karbonskih vlakana dalje transformira u neuređenu grafitnu strukturu ili grafitnu strukturu. Cijeli proces će izbaciti elemente osim ugljika, proizvodeći karbonska vlakna sa sadržajem ugljika većim od 90%.

Predmet karbonizacije karbonskih vlakana je zapravo PAN vlakno, a konačni materijal koji se dobije je karbonska ili grafitna vlakna, što se naziva karbonizacija. Nakon podešavanja i kontrole temperature, dobijaju se različite strukture karbonskih vlakana (ili grafitnih vlakana). Iako se ovaj proces može činiti lakim, teško ga je zaista postići. Ovo je također osnovni razlog zašto Kina još uvijek treba da uloži napore u pripremi prekursora od karbonskih vlakana.

Proces pripreme karbonskih vlakana je vrlo složen i nije lak zadatak kontrolirati sve varijable uključene u pripremu karbonskih vlakana visokih performansi. Uzimajući za primjer karbonizaciju karbonskih vlakana, sama kontrola temperature utječe na ukupne performanse karboniziranih karbonskih vlakana. Koja je odgovarajuća temperatura karbonizacije za karbonska vlakna?

Kratak opis karbonizacije karbonskih vlakana na bazi PAN-a

Ugljična vlakna na bazi poliakrilonitrila (PAN) su najčešće korištena vrsta karbonskih vlakana, koja se pripremaju preoksidacijom i karbonizacijom PAN vlakana. Ako se provodi daljnji tretman grafitizacije, formirat će se grafitna vlakna. Grafitna vlakna su zapravo vrsta karbonskih vlakana, s većim sadržajem ugljika i fundamentalnim promjenama u molekularnom rasporedu, što rezultira značajnim povećanjem vlačnog modula.

www.superbheater.com