PAN негізіндегі шикі сымдарды қалыптастыру үшін алдын ала тотықтыру, төмен температурада көміртекті және жоғары температурада көміртендіру қажет.көміртекті талшықтар, содан кейін графит талшықтарын алу үшін графиттеледі. Температура 200℃-ден 2000-3000℃ дейін жетеді, ол әртүрлі реакциялар жүргізеді және әртүрлі құрылымдарды құрайды, олар өз кезегінде әртүрлі қасиеттерге ие.
1. Пиролиз кезеңі:Төмен температуралы бөлігінде алдын ала тотығу, жоғары температуралы бөлігінде төмен температуралы карбонизация
Тотығуға дейінгі арилизация жүреді, ұзақтығы 100 минутқа жуық, температурасы 200-300 ℃, мақсаты термопластикалық PAN сызықты макромолекулярлық тізбегін пластикалық емес ыстыққа төзімді трапеция тәрізді құрылымға айналдыру, циклизацияның макромолекулярлық тізбегінің негізгі реакциясы болып табылады және көптеген аккомолекулалық кросс-байланыстыру реакцияларымен бөлінеді. молекулалар. Ариляция индексі негізінен 40-60% құрайды.
Төмен температурадағы карбонизация температурасыәдетте 300-800 ℃, негізінен термиялық крекинг реакциясы, көбінесе жоғары температуралы электр пешінің сымын жылытуды қолдана отырып, кезең пайдаланылған газдар мен шайырдың көп мөлшерін шығарады.
Сипаттамалары: Алдын ала тотыққан талшықтың түсі күңгірт болады, әдетте қара болады, бірақ әлі де талшықтың морфологиясын сақтайды, ішкі құрылымы белгілі бір дәрежеде химиялық өзгерістерге ұшырады, құрамында оттегі бар бірқатар функционалдық топтар мен көлденең байланыс құрылымы пайда болды, кейінгі карбонизацияға негіз қалады.
2. (жоғары температура) карбонизация кезеңі, жоғары температурада ыдырау кезінде прекурсордың инертті атмосферада алдын ала тотығуы, оны көміртегі гетероатомдарынан басқа (мысалы, оттегі, сутегі, азот және т.б. сияқты) жою, осылайша біртіндеп карбондану, аморфты көміртек немесе микрокристалды көміртек құрылымын қалыптастыру. Бұл процесс көміртек қаңқасының қалыптасуының негізгі кезеңі болып табылады. Температура әдетте 1000-1800 ℃ арасында, негізінен термиялық конденсация реакциясы, графит жылытқыштарының көпшілігі жылыту үшін қолданылады.
Сипаттамалары: Көміртірілген материалдың негізгі құрамдас бөлігі көміртек, құрылымы негізінен аморфты көміртекті немесе хаотикалық графит құрылымы, оның электр өткізгіштігі, тотығу алдындағы өніммен салыстырғанда механикалық қасиеттері айтарлықтай өсті.
3. Графиттеуаморфты көміртектің немесе микрокристалды көміртектің құрылымын неғұрлым реттелген графит кристалдық құрылымына жылжыту үшін карбонизация өнімдерін жоғары температурада одан әрі термиялық өңдеу болып табылады. Жоғары температураның әсерінен көміртек атомдары жоғары бағдарланған алтыбұрышты торлы қабат құрылымын қалыптастыру үшін қайта реттеледі, осылайша материалдың электрлік және жылу өткізгіштігі мен механикалық беріктігі айтарлықтай жақсарады.
Сипаттамалары: Графиттелген өнім тамаша электр және жылу өткізгіштігін, сондай-ақ жоғары меншікті беріктігі мен меншікті модулін қамтамасыз ететін жоғары кристалды графит құрылымына ие. Мысалы, жоғары модулькөміртекті талшықтарграфиттенудің жоғары дәрежесі арқылы алынады.
Алдын ала тотықтыру, карбонизация және графиттеу үшін арнайы қадамдар мен жабдыққа қойылатын талаптар:
Алдын ала тотығу: ауада 200-300°С бақыланатын температурада жүргізіледі. Талшықтың жиырылуын азайту үшін кернеуді қолдану қажет.
Карбонизация: инертті атмосферада температураның 1000-2000°С дейін біртіндеп көтерілуімен жүргізіледі.
Графиттеу: жоғары температурада (2000-3000°С), әдетте вакуумда немесе инертті атмосферада жүргізіледі.
Хабарлама уақыты: 22 мамыр 2025 ж
