पॅन-आधारित कच्च्या तारांना तयार करण्यासाठी प्री-ऑक्सिडायझेशन, कमी-तापमानाचे कार्बनाइज्ड आणि उच्च-तापमानाचे कार्बनाइज्ड करणे आवश्यक आहेकार्बन तंतू, आणि नंतर ग्रेफाइट तंतू बनवण्यासाठी ग्राफिटाइज केले जाते. तापमान २००℃ ते २०००-३०००℃ पर्यंत पोहोचते, जे वेगवेगळ्या प्रतिक्रिया करते आणि वेगवेगळ्या रचना तयार करते, ज्याचे गुणधर्म वेगवेगळे असतात.
१. पायरोलिसिस टप्पा:कमी-तापमानाच्या भागात प्री-ऑक्सिडेशन, उच्च-तापमानाच्या भागात कमी-तापमानाचे कार्बनीकरण
ऑक्सिडेशनपूर्व एरिलेशन होते, जवळजवळ १०० मिनिटे लांबी, २००-३०० ℃ तापमान, उद्देश म्हणजे थर्मोप्लास्टिक पॅन रेषीय मॅक्रोमोलेक्युलर साखळीला नॉन-प्लास्टिक उष्णता-प्रतिरोधक ट्रॅपेझॉइडल रचनेत रूपांतरित करणे, चक्रीकरण आणि इंटरमॉलिक्युलर क्रॉसलिंकिंगच्या मॅक्रोमोलेक्युलर साखळीसाठी मुख्य प्रतिक्रिया, पायरोलिसिस प्रतिक्रिया आणि अनेक लहान रेणूंचे प्रकाशन. एरिलेशन निर्देशांक साधारणपणे ४०-६०% असतो.
कमी-तापमानाचे कार्बनीकरण तापमानसाधारणपणे ३००-८०० ℃ असते, प्रामुख्याने थर्मल क्रॅकिंग रिअॅक्शन, मुख्यतः उच्च-तापमान इलेक्ट्रिक फर्नेस वायर हीटिंग वापरून, स्टेज मोठ्या प्रमाणात एक्झॉस्ट गॅस आणि टार तयार करते.
वैशिष्ट्ये: प्री-ऑक्सिडाइज्ड फायबरचा रंग गडद होईल, सामान्यतः काळा होईल, परंतु तरीही फायबरचे आकारविज्ञान टिकवून ठेवेल, अंतर्गत रचनेत काही प्रमाणात रासायनिक बदल झाले आहेत, अनेक ऑक्सिजनयुक्त कार्यात्मक गट आणि क्रॉस-लिंकिंग स्ट्रक्चर तयार झाले आहेत, ज्यामुळे त्यानंतरच्या कार्बनायझेशनचा पाया रचला जातो.
२. (उच्च-तापमान) कार्बनीकरण अवस्था, म्हणजे उच्च तापमानाच्या विघटनावर निष्क्रिय वातावरणात पूर्वसूचकांचे पूर्व-ऑक्सिडेशन, ज्याचे कार्बन विषम अणू (जसे की ऑक्सिजन, हायड्रोजन, नायट्रोजन इ.) व्यतिरिक्त काढून टाकणे, जेणेकरून हळूहळू कार्बनीकरण, आकारहीन कार्बन किंवा सूक्ष्मक्रिस्टलाइन कार्बन संरचना तयार होते. ही प्रक्रिया कार्बन सांगाड्याच्या निर्मितीतील एक महत्त्वाची पायरी आहे. तापमान साधारणपणे १०००-१८०० ℃ दरम्यान असते, प्रामुख्याने थर्मल कंडेन्सेशन प्रतिक्रिया, बहुतेक ग्रेफाइट हीटर्स गरम करण्यासाठी वापरले जातात.
वैशिष्ट्ये: कार्बनयुक्त पदार्थाचा मुख्य घटक कार्बन आहे, रचना बहुतेक अनाकार कार्बन किंवा अराजक ग्रेफाइट रचना आहे, त्याची विद्युत चालकता, प्री-ऑक्सिडेशन उत्पादनाच्या तुलनेत यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये लक्षणीय वाढ झाली आहे.
3. ग्राफिटायझेशनअनाकार कार्बन किंवा सूक्ष्मक्रिस्टलाइन कार्बनची रचना अधिक सुव्यवस्थित ग्रेफाइट क्रिस्टल रचनेत वाढविण्यासाठी उच्च तापमानावर कार्बनायझेशन उत्पादनांचे पुढील उष्णता उपचार आहे. उच्च तापमानाच्या क्रियेद्वारे, कार्बन अणूंची पुनर्रचना केली जाते ज्यामुळे उच्च प्रमाणात अभिमुखता असलेली षटकोनी जाळीची थर रचना तयार होते, ज्यामुळे सामग्रीची विद्युत आणि थर्मल चालकता आणि यांत्रिक शक्ती लक्षणीयरीत्या सुधारते.
वैशिष्ट्ये: ग्राफिटाइज्ड उत्पादनात उच्च स्फटिकासारखे ग्रेफाइट रचना आहे, जी उत्कृष्ट विद्युत आणि थर्मल चालकता तसेच उच्च विशिष्ट शक्ती आणि विशिष्ट मापांक प्रदान करते. उदाहरणार्थ, उच्च-मापांककार्बन तंतूउच्च प्रमाणात ग्राफिटायझेशनद्वारे प्राप्त केले जातात.
प्री-ऑक्सिडेशन, कार्बोनायझेशन आणि ग्राफिटायझेशनसाठी विशिष्ट पायऱ्या आणि उपकरणांच्या आवश्यकता:
प्री-ऑक्सिडेशन: २००-३००°C च्या नियंत्रित तापमानात हवेत केले जाते. फायबरचे आकुंचन कमी करण्यासाठी ताण देणे आवश्यक आहे.
कार्बनीकरण: तापमानात हळूहळू १०००-२०००°C पर्यंत वाढ होऊन निष्क्रिय वातावरणात केले जाते.
ग्राफिटायझेशन: उच्च तापमानात (२०००-३०००°C), सहसा व्हॅक्यूममध्ये किंवा निष्क्रिय वातावरणात केले जाते.
पोस्ट वेळ: मे-२२-२०२५
