Kawat atah basis PAN kedah dioksidasi sateuacanna, dikarbonisasi suhu rendah, sareng dikarbonisasi suhu tinggi pikeun ngabentukserat karbon, teras digrafitisasi pikeun ngadamel serat grafit. Suhuna ngahontal ti 200℃ dugi ka 2000-3000℃, anu ngalaksanakeun réaksi anu béda-béda sareng ngabentuk struktur anu béda-béda, anu antukna gaduh sipat anu béda-béda.
1. Tahap pirolisis:Pra-oksidasi dina bagian suhu handap, karbonisasi suhu handap dina bagian suhu luhur
Arilasi pra-oksidasi lumangsung, lilana ampir 100 menit, suhu 200-300 ℃, tujuanana nyaéta pikeun ngarobah ranté makromolekul linier PAN termoplastik kana struktur trapesium tahan panas non-plastik, réaksi utama pikeun ranté makromolekul siklisasi sareng crosslinking antarmolekul, dibarengan ku réaksi pirolisis sareng pelepasan seueur molekul leutik. Indéks arilasi umumna 40-60%.
Suhu karbonisasi suhu handapumumna 300-800 ℃, utamina réaksi retakan termal, biasana nganggo pemanasan kawat tungku listrik suhu luhur, panggung ngahasilkeun seueur gas buang sareng tar.
Ciri-ciri: Warna serat anu tos dioksidasi bakal janten langkung poék, biasana hideung, tapi tetep ngajaga morfologi serat, struktur internal parantos ngalaman sababaraha parobahan kimia, ngabentuk sababaraha gugus fungsi anu ngandung oksigén sareng struktur cross-linking, anu ngabentuk dasar pikeun karbonisasi salajengna.
2. Tahap karbonisasi (suhu luhur), nyaéta pra-oksidasi prékursor dina atmosfir inert dina dékomposisi suhu luhur, anu dipiceun salian ti heteroatom karbon (sapertos oksigén, hidrogén, nitrogén, jsb.), supados karbonisasi laun-laun, ngabentuk struktur karbon amorf atanapi karbon mikrokristalin. Prosés ieu mangrupikeun léngkah konci dina ngabentuk rorongkong karbon. Suhu umumna antara 1000-1800 ℃, utamina réaksi kondensasi termal, kaseueuran pemanas grafit dianggo pikeun manaskeun.
Ciri-ciri: Komponén utama bahan karbonisasi nyaéta karbon, strukturna lolobana karbon amorf atanapi struktur grafit kacau, konduktivitas listrikna, sipat mékanisna dibandingkeun sareng produk pra-oksidasi ngagaduhan paningkatan anu signifikan.
3. Grafitisasinyaéta perlakuan panas salajengna tina produk karbonisasi dina suhu anu langkung luhur pikeun ningkatkeun struktur karbon amorf atanapi karbon mikrokristalin kana struktur kristal grafit anu langkung teratur. Ngaliwatan aksi suhu anu luhur, atom karbon disusun ulang pikeun ngabentuk struktur lapisan kisi heksagonal kalayan tingkat orientasi anu luhur, sahingga ningkatkeun konduktivitas listrik sareng termal sareng kakuatan mékanis bahan sacara signifikan.
Ciri-ciri: Produk anu digrafitisasi ngagaduhan struktur grafit anu kristalin pisan, anu nyayogikeun konduktivitas listrik sareng termal anu saé pisan, ogé kakuatan spésifik anu luhur sareng modulus spésifik. Salaku conto, modulus tinggiserat karbondiala ngaliwatan tingkat grafitisasi anu luhur.
Léngkah-léngkah khusus sareng sarat peralatan pikeun pra-oksidasi, karbonisasi sareng grafitisasi:
Pra-oksidasi: dilaksanakeun dina hawa dina suhu anu dikontrol 200-300°C. Tegangan perlu diterapkeun pikeun ngirangan susut serat.
Karbonisasi: dilaksanakeun dina atmosfir inert kalayan kanaékan suhu laun-laun dugi ka 1000-2000°C.
Grafitisasi: dilaksanakeun dina suhu anu langkung luhur (2000-3000°C), biasana dina rohangan hampa atanapi dina atmosfir inert.
Waktos posting: 22 Méi-2025
