高溫碳化工藝是在1000℃-1500℃的惰性氣體保護下進行化學反應以熱縮聚反應為主,PAN分子鏈之間不斷進行交聯(lián),縮聚等過程,六角碳網平面迅速成長,取向度提高,并最終形成由梯形結構逐步向亂層石墨結構轉化的顯微結構,并得到含碳量在90%以上的碳纖維。
推薦型號:Endurance -碳纖維絲素溫度測量
4、石墨化
在2000 ℃ -3000 ℃的高溫下進行,碳纖維中殘留的氮,氫等非碳元素被進一步消除,C-C鍵重新分布,聚合物中非芳構化的碳的成分減少,轉化為類似石墨層面的組織。石墨化處理過程對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,各項微晶結構參數(shù)發(fā)生顯著變化。不同溫度場下,碳纖維吸收熱量的情況不同,影響微觀結構的演變進程,最終會導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度降低的幅度減小十分關鍵。
推薦型號:
Endurance雙色測溫-碳纖維絲素溫度測量
Endurance 1M單色測溫-石墨化爐外殼溫度測量
碳纖維工藝溫度總結
如上文所述,溫度參數(shù)在原絲,預氧化、氧化、碳化,石墨化等工藝中都是重要的核心參數(shù),決定了產品質量,能耗,生產效率等關鍵指標。各種工藝的工藝溫度與測溫儀器的選擇如下表所述。