PAN asosidagi xom simlarni hosil qilish uchun oldindan oksidlash, past haroratli karbonlashtirish va yuqori haroratli karbonlashtirish kerakuglerod tolalari, keyin grafitlangan va grafit tolalari hosil qilingan. Harorat 200℃ dan 2000-3000℃ gacha yetadi, bu esa turli reaksiyalarni amalga oshiradi va turli xil tuzilmalarni hosil qiladi, bu esa o'z navbatida turli xususiyatlarga ega.
1. Piroliz bosqichi:Past haroratli qismda oldindan oksidlanish, yuqori haroratli qismda past haroratli karbonizatsiya
Oksidlanishdan oldingi arillanish jarayoni taxminan 100 daqiqa davom etadi, harorati 200-300 ℃, maqsad termoplastik PAN chiziqli makromolekulyar zanjirni plastik bo'lmagan issiqlikka chidamli trapezoidal tuzilishga aylantirishdir, bu makromolekulyar zanjir uchun asosiy reaksiya bo'lib, siklizatsiya va molekulalararo o'zaro bog'lanish bo'lib, piroliz reaksiyasi va ko'plab kichik molekulalarning ajralib chiqishi bilan birga keladi. Arillanish indeksi odatda 40-60% ni tashkil qiladi.
Past haroratli karbonizatsiya haroratiOdatda 300-800 ℃, asosan termal yorilish reaksiyasi, asosan yuqori haroratli elektr pech simli isitish yordamida, bosqichda ko'p miqdorda chiqindi gaz va qatron hosil bo'ladi.
Xususiyatlari: Oldindan oksidlangan tolaning rangi quyuqlashadi, odatda qora rangga aylanadi, lekin tolaning morfologiyasini saqlab qoladi, ichki tuzilishi ma'lum darajada kimyoviy o'zgarishlarga uchraydi, bir qator kislorod o'z ichiga olgan funktsional guruhlar va o'zaro bog'liqlik tuzilishi shakllanadi, bu keyingi karbonizatsiya uchun asos yaratadi.
2. (Yuqori haroratli) karbonizatsiya bosqichi, bu yuqori haroratli parchalanishda inert atmosferada prekursorning oldindan oksidlanishi bo'lib, undan tashqari uglerod geteroatomlari (masalan, kislorod, vodorod, azot va boshqalar) ham olib tashlanadi, natijada asta-sekin karbonizatsiya, amorf uglerod yoki mikrokristalli uglerod tuzilishi hosil bo'ladi. Bu jarayon uglerod skeletini shakllantirishda muhim bosqichdir. Harorat odatda 1000-1800 ℃ orasida, asosan termal kondensatsiya reaksiyasi, grafit isitgichlarining aksariyati isitish uchun ishlatiladi.
Xususiyatlari: Karbonlangan materialning asosiy komponenti uglerod bo'lib, strukturasi asosan amorf uglerod yoki xaotik grafit strukturasidan iborat bo'lib, uning elektr o'tkazuvchanligi, mexanik xususiyatlari oksidlanishdan oldingi mahsulotga nisbatan sezilarli darajada oshadi.
3. Grafitizatsiyaamorf uglerod yoki mikrokristalli uglerodning tuzilishini yanada tartibli grafit kristalli tuzilishiga o'tkazish uchun yuqori haroratlarda karbonizatsiya mahsulotlarini qo'shimcha issiqlik bilan ishlov berishdir. Yuqori harorat ta'sirida uglerod atomlari yuqori yo'nalishga ega olti burchakli panjara qatlami tuzilishini hosil qilish uchun qayta joylashtiriladi, shu bilan materialning elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi va mexanik mustahkamligi sezilarli darajada yaxshilanadi.
Xususiyatlari: Grafitlangan mahsulot yuqori kristalli grafit tuzilishga ega bo'lib, u ajoyib elektr va issiqlik o'tkazuvchanligini, shuningdek, yuqori solishtirma kuch va solishtirma modulni ta'minlaydi. Masalan, yuqori modulliuglerod tolalariyuqori darajadagi grafitizatsiya orqali olinadi.
Oldindan oksidlanish, karbonizatsiya va grafitizatsiya uchun aniq bosqichlar va uskunalar talablari:
Oldindan oksidlanish: havoda 200-300°C haroratda amalga oshiriladi. Elyafning qisqarishini kamaytirish uchun kuchlanish qo'llanilishi kerak.
Karbonizatsiya: haroratni asta-sekin 1000-2000°C gacha oshirish bilan inert atmosferada amalga oshiriladi.
Grafitizatsiya: yuqori haroratlarda (2000-3000°C), odatda vakuumda yoki inert atmosferada amalga oshiriladi.
Nashr vaqti: 2025-yil 22-may
