炭纖維連續(xù)石墨化工藝:整個工藝由去漿、上漿裝置,烘干裝置,牽伸裝置和石墨化爐組成。為了避免炭纖維表面上漿劑中的氧在石墨化處理過程中對炭纖維產(chǎn)生氧化,炭纖維在進行高溫熱處理前要先去漿,經(jīng)烘干后方可進入石墨化爐。石墨爐在氬氣保護下于2000℃ 一3 000℃進行高溫石墨化處理,最后經(jīng)過再上漿和烘干處理形成石墨纖維制品。鄭州石墨爐設(shè)備通過調(diào)整電源的輸出功率和炭纖維的走絲速度可以獲得適合炭纖維石墨化的最高溫度和溫度分布。
在石墨化過程中,溫度是影響產(chǎn)品石墨化程度的關(guān)鍵因素。石墨爐石墨化過程的控制是用“開始功率”及“上升功率”進行的。石墨爐設(shè)備從根本上來說(如試驗新的功率曲線,生產(chǎn)高純石墨時,掌握通入氯氣及氟利昂等氣體的時間),仍需要測量石墨化爐的爐芯溫度。
高溫石墨化爐:常用于3000℃以內(nèi)超高溫爐,用于各種碳材料的碳化和石墨化實驗、生產(chǎn)。石墨爐用于各種碳材料的碳化和石墨化實驗與生產(chǎn);碳素材料的碳化,石墨化;炭纖維燈絲的定型石墨化及其它可在碳環(huán)境下燒結(jié)和熔煉的材料。石墨爐設(shè)備電池材料石墨化理處、石墨改性,制備高模量纖維等。
石墨化爐高導熱膜真空碳化處理是生產(chǎn)高性能導熱膜的關(guān)鍵設(shè)備,碳纖維石墨化爐前開門或前后雙開門,經(jīng)該設(shè)備碳化的PI膜,具有優(yōu)良的阻值結(jié)構(gòu)和密度。石墨爐可以實現(xiàn)連續(xù)真空碳化工藝;配有脫焦系統(tǒng),強化脫焦效果,爐內(nèi)氣氛更穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量易與控制;延長了碳氈及發(fā)熱材料的使用壽命。鄭州石墨爐特點:1采用多溫區(qū)獨立控溫,濰坊石墨化爐,溫度均勻性好;2可選配外循環(huán)快冷系統(tǒng),單爐生產(chǎn)周期短;3可實現(xiàn)正壓或負壓碳化工藝;4對碳化過程產(chǎn)生的焦油、粉塵、尾氣等能進行有效處理。5真正實現(xiàn)零故障、全自動化控制設(shè)計,觸摸屏直觀的顯示各種運行參數(shù)數(shù)據(jù),完善的報警和閉鎖停機保護裝置,水電氣全自動控制,操作輕松簡便。
實驗高溫石墨化爐雖然都是采用電熱,但按其電熱的方式,可分為直接式和間接式,按作業(yè)方式可分為間歇式和連續(xù)式,按功能分為單一式和聯(lián)合式。鄭州石墨爐直接式是指電流要直接通過制品,因焦耳熱升溫,是以制品本身為電阻的電阻爐型。屬于直接式的爐型有艾奇遜爐和串接式爐。這兩者的區(qū)別在于艾奇遜爐需要在制品周圍填加電阻料。石墨爐電極和電阻料串聯(lián),而電極的電阻比電阻料的電阻要小得多,所以制品從本身電阻獲得的熱量較少,大部分是靠電阻料的傳熱而獲得石墨化所需熱量的,串接式爐在制品周圍則不需填加電阻料(在制品接頭處填加的少量填料主要是為了降低接觸電阻的)。電流全部通過制品本身,制品本身的電阻是石墨化所需熱量的惟一來源。
碳纖維具有高比強度、高比模量、耐高溫、耐燒蝕、耐疲勞、抗蠕變、導電、導熱、密度低和熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能,是先進結(jié)構(gòu)復合材料最重要的增強材料,在航空、航天和民用領(lǐng)域有著廣泛的應用。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)品的國家是日本和美國,由于國外對我國高科技技術(shù)的封鎖和我國自身在此領(lǐng)域上的技術(shù)落后,我國高性能石墨纖維仍處于研制階段,水平與國外相比差距很大。