PAN əsaslı xam naqillər əmələ gəlmək üçün əvvəlcədən oksidləşməli, aşağı temperaturda karbonlaşdırılmalı və yüksək temperaturda karbonlaşdırılmalıdır.karbon lifləri, sonra qrafit lifləri hazırlamaq üçün qrafitləşdi. Temperatur 200℃-dən 2000-3000℃-ə çatır ki, bu da müxtəlif reaksiyalar aparır və müxtəlif strukturlar əmələ gətirir ki, bu da öz növbəsində fərqli xüsusiyyətlərə malikdir.
1. Piroliz mərhələsi:Aşağı temperatur hissəsində əvvəlcədən oksidləşmə, yüksək temperaturda aşağı temperaturda karbonlaşma
Oksidləşmədən əvvəl arilasiya baş verir, uzunluğu təxminən 100 dəqiqə, temperatur 200-300 ℃, məqsədi termoplastik PAN xətti makromolekulyar zəncirinin qeyri-plastik istiliyədavamlı trapezoidal quruluşa çevrilməsi, siklləşmənin makromolekulyar zəncirinin əsas reaksiyası və kiçik molekullararası çapraz bağlanma reaksiyası, molekullar. Arilasiya indeksi ümumiyyətlə 40-60% təşkil edir.
Aşağı temperaturda karbonlaşma temperaturuümumiyyətlə 300-800 ℃, əsasən termal krekinq reaksiyası, əsasən yüksək temperaturlu elektrik soba telinin istiləşməsindən istifadə edərək, mərhələ çox miqdarda işlənmiş qaz və tar istehsal edir.
Xüsusiyyətləri: Əvvəlcədən oksidləşmiş lifin rəngi daha tündləşəcək, adətən qara olur, lakin hələ də lifin morfologiyasını saxlayır, daxili strukturu müəyyən dərəcədə kimyəvi dəyişikliklərə məruz qalır, bir sıra oksigen tərkibli funksional qrupların və çarpaz əlaqə quruluşunun formalaşması, sonrakı karbonlaşmanın əsasını qoyur.
2. (Yüksək temperaturda) karbonlaşma mərhələsi, karbon heteroatomlarına əlavə olaraq (oksigen, hidrogen, azot və s. kimi) çıxarılması, yüksək temperaturda parçalanma zamanı inert atmosferdə prekursorun əvvəlcədən oksidləşməsidir, beləliklə tədricən karbonlaşma, amorf karbon və ya mikrokristal karbon quruluşunun formalaşması. Bu proses karbon skeletinin formalaşmasında əsas addımdır. Temperatur ümumiyyətlə 1000-1800 ℃ arasındadır, əsasən termal kondensasiya reaksiyası, qrafit qızdırıcılarının əksəriyyəti istilik üçün istifadə olunur.
Xüsusiyyətləri: Karbonlaşmış materialın əsas komponenti karbondur, strukturu əsasən amorf karbon və ya xaotik qrafit quruluşlu, onun elektrik keçiriciliyi, oksidləşmədən əvvəlki məhsulla müqayisədə mexaniki xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır.
3. Qrafitləşdirməamorf karbon və ya mikrokristal karbonun strukturunu daha nizamlı bir qrafit kristal quruluşuna çatdırmaq üçün daha yüksək temperaturda karbonlaşma məhsullarının əlavə istilik müalicəsidir. Yüksək temperaturun təsiri ilə karbon atomları yüksək oriyentasiya dərəcəsinə malik altıbucaqlı qəfəsli təbəqə quruluşu yaratmaq üçün yenidən təşkil edilir və beləliklə, materialın elektrik və istilik keçiriciliyi və mexaniki möhkəmliyi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşır.
Xüsusiyyətlər: Qrafitləşdirilmiş məhsul əla elektrik və istilik keçiriciliyi, həmçinin yüksək xüsusi güc və xüsusi modul təmin edən yüksək kristal qrafit strukturuna malikdir. Məsələn, yüksək modulkarbon lifləriyüksək dərəcədə qrafitləşmə yolu ilə əldə edilir.
Əvvəlcədən oksidləşmə, karbonlaşma və qrafitləşmə üçün xüsusi addımlar və avadanlıq tələbləri:
Əvvəlcədən oksidləşmə: havada 200-300°C nəzarət olunan temperaturda aparılır. Lifin büzülməsini azaltmaq üçün gərginlik tətbiq edilməlidir.
Karbonlaşma: temperaturun 1000-2000°C-ə qədər tədricən artması ilə inert atmosferdə aparılır.
Qrafitləşdirmə: daha yüksək temperaturda (2000-3000°C), adətən vakuumda və ya inert atmosferdə aparılır.
Göndərmə vaxtı: 22 may 2025-ci il
