高溫碳化工藝是在1000℃-1500℃的惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以熱縮聚反應(yīng)為主,PAN分子鏈之間不斷進(jìn)行交聯(lián),縮聚等過程,六角碳網(wǎng)平面迅速成長(zhǎng),取向度提高,并最終形成由梯形結(jié)構(gòu)逐步向亂層石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的顯微結(jié)構(gòu),并得到含碳量在90%以上的碳纖維。
推薦型號(hào):Endurance -碳纖維絲素溫度測(cè)量
4、石墨化
在2000 ℃ -3000 ℃的高溫下進(jìn)行,碳纖維中殘留的氮,氫等非碳元素被進(jìn)一步消除,C-C鍵重新分布,聚合物中非芳構(gòu)化的碳的成分減少,轉(zhuǎn)化為類似石墨層面的組織。石墨化處理過程對(duì)碳纖維張良的影響不大,但能改善碳纖維中微晶體的大小,堆疊狀態(tài)和沿纖維軸的取向性,獲得更高含碳量和拉伸模量的石墨纖維。
溫度是影響碳纖維石墨化的主要因素,2200℃是碳纖維石墨化的敏感溫度,在這一溫度下碳纖維基本完成脫氮過程,各項(xiàng)微晶結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生顯著變化。不同溫度場(chǎng)下,碳纖維吸收熱量的情況不同,影響微觀結(jié)構(gòu)的演變進(jìn)程,最終會(huì)導(dǎo)致石墨化程度及纖維性能有一定差異。如何控制石墨化過程中溫升使得碳纖維拉伸強(qiáng)度降低的幅度減小十分關(guān)鍵。
推薦型號(hào):
Endurance雙色測(cè)溫-碳纖維絲素溫度測(cè)量
Endurance 1M單色測(cè)溫-石墨化爐外殼溫度測(cè)量
碳纖維工藝溫度總結(jié)
如上文所述,溫度參數(shù)在原絲,預(yù)氧化、氧化、碳化,石墨化等工藝中都是重要的核心參數(shù),決定了產(chǎn)品質(zhì)量,能耗,生產(chǎn)效率等關(guān)鍵指標(biāo)。各種工藝的工藝溫度與測(cè)溫儀器的選擇如下表所述。