I fili crudi basati nantu à PAN devenu esse preossidati, carbonizzati à bassa temperatura è carbonizzati à alta temperatura per furmàfibre di carbone, è dopu grafitatu per fà fibre di grafite. A temperatura righjunghje da 200 ℃ à 2000-3000 ℃, ciò chì porta à termine diverse reazioni è forma diverse strutture, chì à u so tornu anu diverse proprietà.
1. Fase di pirolisi:Pre-ossidazione in a parte à bassa temperatura, carbonizazione à bassa temperatura in a parte à alta temperatura
L'arilazione pre-ossidativa si faci, a durata hè di quasi 100 minuti, à una temperatura di 200-300 ℃, u scopu hè di trasfurmà a catena macromoleculare lineare PAN termoplastica in una struttura trapezoidale resistente à u calore micca plastica, a reazione principale hè a ciclizazione di a catena macromoleculare è a reticolazione intermoleculare, accumpagnata da una reazione di pirolisi è da a liberazione di parechje piccule molecule. L'indice di arilazione hè generalmente di 40-60%.
Temperatura di carbonizazione à bassa temperaturahè generalmente 300-800 ℃, principalmente reazione di cracking termicu, aduprendu principalmente u riscaldamentu di filu di fornu elettricu à alta temperatura, u stadiu produce una grande quantità di gas di scaricu è catrame.
Caratteristiche: U culore di a fibra pre-ossidata diventerà più scuru, di solitu neru, ma mantene sempre a morfologia di a fibra, a struttura interna hà subitu un certu gradu di cambiamenti chimichi, a furmazione di un numeru di gruppi funziunali chì cuntenenu ossigenu è una struttura reticolata, chì pone e basi per a carbonizazione successiva.
2. Fase di carbonizazione (à alta temperatura), hè a pre-ossidazione di u precursore in una atmosfera inerte à a decomposizione à alta temperatura, a rimuzione di quale in più di l'eteroatomi di carbonu (cum'è l'ossigenu, l'idrogenu, l'azotu, ecc.), in modu chì a carbonizazione graduale, a furmazione di carbonu amorfu o struttura di carbonu microcristallina. Stu prucessu hè una tappa chjave in a furmazione di u scheletru di carbonu. A temperatura hè generalmente trà 1000-1800 ℃, principalmente reazione di cundensazione termica, a maiò parte di i riscaldatori di grafite sò aduprati per u riscaldamentu.
Caratteristiche: U cumpunente principale di u materiale carbonizatu hè u carbone, a struttura hè principalmente di carbone amorfu o di grafite caotica, a so cunduttività elettrica, e proprietà meccaniche paragunate à u pruduttu di pre-ossidazione anu un aumentu significativu.
3. Grafitizazionehè un ulteriore trattamentu termicu di i prudutti di carbonizazione à temperature più elevate per prumove a struttura di u carbone amorfu o di u carbone microcristallinu à una struttura cristallina di grafite più ordinata. Per via di l'azione di l'alta temperatura, l'atomi di carbone sò riorganizzati per furmà una struttura di strati di reticolo esagonale cù un altu gradu di orientazione, migliurendu cusì significativamente a cunduttività elettrica è termica è a resistenza meccanica di u materiale.
Caratteristiche: U pruduttu grafitatu hà una struttura di grafite altamente cristallina, chì furnisce una eccellente conducibilità elettrica è termica, è ancu una alta resistenza specifica è un modulu specificu. Per esempiu, modulu altufibre di carbonesò ottenuti per via di un altu gradu di grafitizazione.
Passi specifichi è requisiti di l'attrezzatura per a pre-ossidazione, a carbonizazione è a grafitizazione:
Pre-ossidazione: realizata in aria à una temperatura cuntrullata di 200-300 ° C. A tensione deve esse applicata per riduce u ritiramentu di e fibre.
Carbonizazione: realizata in atmosfera inerte cù un aumentu graduale di a temperatura finu à 1000-2000 °C.
Grafitizazione: realizata à temperature più elevate (2000-3000°C), di solitu in u vacuum o in una atmosfera inerte.
Data di publicazione: 22 di maghju di u 2025
