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、航天和民用領域有著廣泛的應用。實驗室石墨化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。超高溫實驗室石墨化爐高性能石墨纖維制作的關鍵是高溫石墨化爐。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。
使用溫度高達2800度,溫度均勻性好,恒溫區(qū)長,設備運行故障率低。爐管使用壽命長,連續(xù)生產(chǎn)20-30天不停爐。帶有紅外測溫及控溫系統(tǒng),可實時顯示并PID自動控制爐內(nèi)的溫度,生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。湘西實驗室石墨化爐同時保障產(chǎn)品的要求。采用三相電供電方式,三相電力平衡,性能穩(wěn)定。不象碳管爐采用單相供電,相電壓不平衡,對電網(wǎng)沖擊大,影響其他相關運轉(zhuǎn)。使用溫度高,最高溫度可達3000℃,可長期工作在2600-2800℃。采用自動送料裝置,時間控制進出料,自動化程度高,工人勞動強度低,產(chǎn)品高溫處理時間一致。實驗室石墨化爐采用碳氈做保溫材料,沒有使用碳黑,更換碳管方便,同時干凈衛(wèi)生。
小型石墨化爐是一種特別適合于實驗室使用的高溫石墨化爐,主要用于石墨粉料提純;石墨制品的高溫石墨化處理,高溫碳化處理,高溫提純;炭-炭復合材料的高溫處理;電池負極材料的高溫石墨化處理,導熱石墨膜的生產(chǎn)及其它炭材料的等高溫處理。實驗室石墨化爐它的使用溫度高達3000℃,并可長時間的連續(xù)工作。生產(chǎn)效率高,節(jié)能省電。湘西實驗室石墨化爐帶有在線測溫及控溫系統(tǒng),可實時監(jiān)控爐內(nèi)的溫度,并進行自動的調(diào)節(jié)。
石墨化爐的結(jié)構(gòu)以及使用溫度:采用國外進口保溫材料和先進的爐膛結(jié)構(gòu),最高使用溫度高達3000℃。生產(chǎn)型高溫石墨化爐的爐體可一機多爐,一臺控制柜配幾個爐體。實驗室石墨化爐設備采用PLC智能轉(zhuǎn)換,通過對各個爐體的輪流加熱。一爐加熱時,其它爐加料降溫,以提高設備、電力、場地的利用率,降低生產(chǎn)成本。實驗室石墨化爐采用數(shù)顯化智能控溫系統(tǒng),全自動高精度完成測溫控溫過程,系統(tǒng)可按給定升溫曲線升溫,并可貯存二十條共400段不同的工藝加熱曲線。
石墨化爐運行時爐芯溫度高達兩千多度,且石墨化產(chǎn)品及填充料中含有大量無煙煤、石英砂、針狀焦、瀝青等原料。實驗室石墨化爐設備以上原料在石墨化過程中受高溫、潮濕及燃燒工況影響會發(fā)生復雜物理、化學變化,產(chǎn)生大量CO、SO2等有毒有害氣體。實驗室石墨化爐而這些氣體如果防治措施不到位,會隨著地面縫隙、檢查井、排水井四處擴散,甚至會隨采暖溝、下水井等進入室內(nèi)及衛(wèi)生間,后果嚴重的會造成人員傷亡事故。
石墨化爐正常運行時,爐子各部分的溫度保持不變,待石墨化的電極隨電極柱的移動,先在進料部分預熱,逐漸升溫,在爐體內(nèi)達到最高溫度,而后溫度又逐漸下降,在出料部分降到最低溫度,然后出爐。超高溫實驗室石墨化爐設備也就是說,電極的溫度隨電極柱在爐中的移動而變化,爐中不同部位的電極其裝出爐、預熱、石墨化和冷卻過程同時進行。實驗室石墨化爐由于電極自熱,而且還需要移動,所以這種工藝在操作上比較復雜,不如外熱法即間接加熱的連續(xù)石墨化工藝成熟。