Wajers mhux maħduma bbażati fuq il-PAN jeħtieġ li jkunu pre-ossidati, karbonizzati f'temperatura baxxa, u karbonizzati f'temperatura għolja biex jiffurmawfibri tal-karbonju, u mbagħad grafitizzat biex jagħmel fibri tal-grafita. It-temperatura tilħaq minn 200℃ sa 2000-3000℃, li twettaq reazzjonijiet differenti u tifforma strutturi differenti, li min-naħa tagħhom għandhom proprjetajiet differenti.
1. Stadju tal-piroliżi:Pre-ossidazzjoni fil-parti b'temperatura baxxa, karbonizzazzjoni b'temperatura baxxa fil-parti b'temperatura għolja
L-arilazzjoni ta' qabel l-ossidazzjoni sseħħ, b'tul ta' kważi 100 minuta, f'temperatura ta' 200-300 ℃, l-iskop huwa li l-katina makromolekulari lineari PAN termoplastika tinbidel fi struttura trapezojdali mhux plastika reżistenti għas-sħana, ir-reazzjoni ewlenija għaċ-ċiklizzazzjoni tal-katina makromolekulari u r-rabta inkroċjata intermolekulari, akkumpanjata minn reazzjoni ta' piroliżi u r-rilaxx ta' ħafna molekuli żgħar. L-indiċi tal-arilazzjoni ġeneralment huwa ta' 40-60%.
Temperatura ta' karbonizzazzjoni f'temperatura baxxaġeneralment hija 300-800 ℃, prinċipalment reazzjoni ta' kkrekkjar termali, l-aktar bl-użu ta' tisħin bil-wajer tal-forn elettriku f'temperatura għolja, l-istadju jipproduċi ammont kbir ta' gass tal-egżost u qatran.
Karatteristiċi: Il-kulur tal-fibra pre-ossidata se jsir aktar skur, ġeneralment iswed, iżda xorta jżomm il-morfoloġija tal-fibra, l-istruttura interna għaddiet minn ċertu grad ta' bidliet kimiċi, il-formazzjoni ta' numru ta' gruppi funzjonali li fihom l-ossiġnu u struttura ta' cross-linking, li tpoġġi l-pedament għall-karbonizzazzjoni sussegwenti.
2. Stadju ta' karbonizzazzjoni (f'temperatura għolja), hija l-pre-ossidazzjoni tal-prekursur f'atmosfera inerti f'temperatura għolja tad-dekompożizzjoni, li tneħħi flimkien ma' eteroatomi tal-karbonju (bħal ossiġnu, idroġenu, nitroġenu, eċċ.), sabiex il-karbonizzazzjoni gradwali, il-formazzjoni ta' karbonju amorfu jew struttura tal-karbonju mikrokristallina. Dan il-proċess huwa pass ewlieni fil-formazzjoni tal-iskeletru tal-karbonju. It-temperatura ġeneralment hija bejn 1000-1800 ℃, prinċipalment reazzjoni ta' kondensazzjoni termali, ħafna mill-ħiters tal-grafita jintużaw għat-tisħin.
Karatteristiċi: Il-komponent ewlieni tal-materjal karbonizzat huwa l-karbonju, l-istruttura hija l-aktar karbonju amorfu jew struttura kaotika tal-grafita, il-konduttività elettrika tiegħu, il-proprjetajiet mekkaniċi meta mqabbla mal-prodott ta' qabel l-ossidazzjoni żdiedu b'mod sinifikanti.
3. Grafitizzazzjonihuwa trattament bis-sħana ulterjuri tal-prodotti tal-karbonizzazzjoni f'temperaturi ogħla biex jippromwovi l-istruttura tal-karbonju amorfu jew tal-karbonju mikrokristallin għal struttura kristallina tal-grafita aktar ordnata. Permezz tal-azzjoni ta' temperatura għolja, l-atomi tal-karbonju jiġu rranġati mill-ġdid biex jiffurmaw struttura ta' saff ta' kannizzata eżagonali b'grad għoli ta' orjentazzjoni, u b'hekk itejbu b'mod sinifikanti l-konduttività elettrika u termali u s-saħħa mekkanika tal-materjal.
Karatteristiċi: Il-prodott grafitizzat għandu struttura tal-grafita kristallina ħafna, li tipprovdi konduttività elettrika u termali eċċellenti, kif ukoll saħħa speċifika għolja u modulu speċifiku. Pereżempju, modulu għolifibri tal-karbonjujinkisbu permezz ta' grad għoli ta' grafitizzazzjoni.
Passi speċifiċi u rekwiżiti tat-tagħmir għall-pre-ossidazzjoni, il-karbonizzazzjoni u l-grafitizzazzjoni:
Pre-ossidazzjoni: titwettaq fl-arja f'temperatura kkontrollata ta' 200-300°C. Jeħtieġ li tiġi applikata tensjoni biex jitnaqqas it-tinxtorob tal-fibra.
Karbonizzazzjoni: titwettaq f'atmosfera inerti b'żieda gradwali fit-temperatura għal 1000-2000°C.
Grafitizzazzjoni: titwettaq f'temperaturi ogħla (2000-3000°C), ġeneralment f'vakwu jew f'atmosfera inerti.
Ħin tal-posta: 22 ta' Mejju 2025
