碳纖維具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐燒蝕、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、密度低和熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能,是先進(jìn)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料最重要的增強(qiáng)材料,在航空、航天和民用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。石墨爐碳纖維在高溫石墨化爐中經(jīng)過2000℃-3000℃的高溫處理,進(jìn)行石墨化,從而轉(zhuǎn)變成石墨纖維。3200度石墨爐高性能石墨纖維制作的關(guān)鍵是高溫石墨化爐。目前工業(yè)化生產(chǎn)高性能石墨纖維并形成系列產(chǎn)品的國(guó)家是日本和美國(guó),由于國(guó)外對(duì)我國(guó)高科技技術(shù)的封鎖和我國(guó)自身在此領(lǐng)域上的技術(shù)落后,我國(guó)高性能石墨纖維仍處于研制階段,水平與國(guó)外相比差距很大。
在高溫石墨化爐的石墨化熱處理期間,以化學(xué)方法除去制品內(nèi)雜質(zhì)元素及其化合物,獲得高純石墨制品的過程稱為高純石墨化。石墨爐在普通石墨化溫度下,石墨材料中部分高沸點(diǎn)雜質(zhì)化合物難以氣化逸出,如碳化硼的沸點(diǎn)為3500℃,碳化釩的沸點(diǎn)為3900℃,鈦的沸點(diǎn)為3287℃,除去這些高沸點(diǎn)的雜質(zhì)是很困難的。張家界石墨爐但大多數(shù)的金屬鹵化物具有很低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),因此,可采取氟化或氯化化學(xué)反應(yīng)將這些高沸點(diǎn)雜質(zhì)化合物轉(zhuǎn)化為易分解逸出的金屬鹵化物,從而可制備得到低雜質(zhì)含量的高純石墨材料。
連續(xù)石墨化生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)應(yīng)用不是很多, 特別是炭石墨電極的石墨化生產(chǎn)。石墨爐其主要原因是連續(xù)式石墨化工藝還不成熟,比如石墨化溫度低,生產(chǎn)量小,很難生產(chǎn)大型號(hào)的石墨化電極等。3200度石墨爐天然石墨的熱提純也許是連續(xù)石墨化工藝的一個(gè)發(fā)展方向。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境的重視,酸法提純已經(jīng)越來越難以立足。一般高純產(chǎn)品只要求溫度在2700℃以上即 可,溫度降低了,連續(xù)爐的耐火問題也好解決了。
高溫石墨化爐主要用于碳(炭)材料的高溫石墨化處理,高溫石墨化爐的溫度都高2000℃-3000℃(根據(jù)不同的處理工藝而定)。石墨爐具體應(yīng)用有:1、碳纖維的高溫石墨化處理,用于制作石墨纖維。2、碳粉的高溫石墨化處理,制作人造石墨。3、天然石墨的高溫提純。4、高品質(zhì)電極石墨的制造。5、高純度石墨件的制造。6、碳材料結(jié)構(gòu)件(制品)、C/C復(fù)合材料的制造。7、碳纖維繩的高溫?zé)Y(jié)。8、金剛石的制作 。9.航天航空的材料燒結(jié)。張家界石墨爐其它可在碳環(huán)境下燒結(jié)或熔煉的材料的高溫處理。