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为何碳纤维对工艺上的温度要求如此高?

返回列表 来源:本站 发布日期: 2021.09.08

    1:碳纤维的制作工艺是非常复杂的,它的主要材料是石墨纤维材料,在生产中,对制作的工艺要求甚高,比如碳纤维制品生产的温度。碳纤维中黏结剂煤沥青的焦化在650~700℃已基本完成,但加热到700℃以上,焙烧品的真密度进一步提高,焙烧品的体积收缩仍在进行,1621397434510002.jpg同时碳纤维制品机械强度、导电性和导热性继续有所提高,800℃后体积收缩基本稳定下来。因此,为了保证后序工序的成品率,焙烧最终温度定为不低于800℃(碳纤维材料实际受热温度),这样焙烧品在石墨化炉内就能顺利地进行高温热处理。但由于焙烧炉温度场的不均匀,炉内各部位温差较大,因此,目前工业生产中最终焙烧温度(碳纤维材料实际受热温度)一般控制在900~1000℃(此时火道温度达到1100~1300℃)。

    2:而在碳纤维焙烧过程中,一定要遵循“两头快,中间慢”的原则。这是因为焙烧各个阶段的加热速度决定着碳纤维所发生的物理化学变化过程,应保证碳纤维中的反应进程按黏结剂煤沥青的热解缩聚规律进行,即在煤沥青软化阶段不使碳纤维变形,在煤沥青热解缩聚生成豬结焦阶段不使炭坯弯曲、变形和开裂,并且应得到最大的结焦残碳量和整体烧结强度。

    3:生坯温度在200℃以前,生坯没有明显的物理化学变化,加热速度可以适当加快,否则,低粘度的煤沥青发生物理迁移,就会产生空头变形废品。碳纤维温度达到700℃以后,煤沥青黏结剂的焦化过程基本结束,升温速率可以加快。而焙烧的关键阶段,特别是碳纤维温度在200~500℃之间时,煤沥青剧烈分解,导致挥发分大量逸出,升温速率应特别予以控制,缓慢升温,否则容易产生大量废品。


    


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