Ինչպես տարբերակել նախաօքսիդացման/ածխածնացման/գրաֆիտացման միջև եղած տարբերությունը

PAN-ի վրա հիմնված հում մետաղալարերը պետք է նախապես օքսիդացվեն, ցածր ջերմաստիճանում ածխացվեն և բարձր ջերմաստիճանում ածխացվեն՝ ձևավորելու համար։ածխածնային մանրաթելեր, ապա գրաֆիտացվում է՝ գրաֆիտային մանրաթելեր ստանալու համար։ Ջերմաստիճանը հասնում է 200℃-ից մինչև 2000-3000℃, որն իրականացնում է տարբեր ռեակցիաներ և ձևավորում տարբեր կառուցվածքներ, որոնք իրենց հերթին ունեն տարբեր հատկություններ։
1. Պիրոլիզի փուլ.Նախաօքսիդացում ցածր ջերմաստիճանի մասում, ցածր ջերմաստիճանի ածխացում բարձր ջերմաստիճանի մասում
Նախաօքսիդացման արիլացումը տեղի է ունենում մոտ 100 րոպե տևողությամբ, 200-300 ℃ ջերմաստիճանում, որի նպատակն է ջերմապլաստիկ PAN գծային մակրոմոլեկուլային շղթան վերածել ոչ պլաստիկ ջերմակայուն սեղանաձև կառուցվածքի, մակրոմոլեկուլային շղթայի հիմնական ռեակցիան ցիկլացումն է և միջմոլեկուլային խաչաձև կապը, ուղեկցվում է պիրոլիզի ռեակցիայով և բազմաթիվ փոքր մոլեկուլների արտազատմամբ։ Արիլացման ինդեքսը սովորաբար կազմում է 40-60%։
Ցածր ջերմաստիճանի ածխածնացման ջերմաստիճանսովորաբար 300-800 ℃ է, հիմնականում ջերմային կրեկինգի ռեակցիա, հիմնականում օգտագործելով բարձր ջերմաստիճանի էլեկտրական վառարանի լարային տաքացում, բեմը արտադրում է մեծ քանակությամբ արտանետվող գազեր և խեժ։
Բնութագրերը. Նախապես օքսիդացված մանրաթելի գույնը կդառնա ավելի մուգ, սովորաբար սև, բայց դեռևս պահպանում է մանրաթելի ձևաբանությունը, ներքին կառուցվածքը ենթարկվել է որոշակի քիմիական փոփոխությունների, ձևավորվել են մի շարք թթվածին պարունակող ֆունկցիոնալ խմբեր և խաչաձև կապակցված կառուցվածք, որոնք հիմք են դնում հետագա ածխածնացման համար։
2. (Բարձր ջերմաստիճանի) ածխածնացման փուլ, նախորդի նախնական օքսիդացումն է իներտ մթնոլորտում բարձր ջերմաստիճանի քայքայման դեպքում, որի ընթացքում հեռացվում են ածխածնի հետերոատոմներ (օրինակ՝ թթվածին, ջրածին, ազոտ և այլն), որի արդյունքում աստիճանաբար ածխացվում է ամորֆ ածխածինը կամ միկրոբյուրեղային ածխածնային կառուցվածքը։ Այս գործընթացը ածխածնային կմախքի ձևավորման կարևոր քայլ է։ Ջերմաստիճանը սովորաբար 1000-1800 ℃ է, հիմնականում ջերմային խտացման ռեակցիա է, որի համար օգտագործվում են գրաֆիտային տաքացուցիչների մեծ մասը։
Բնութագրերը. Գազոնացված նյութի հիմնական բաղադրիչը ածխածինն է, կառուցվածքը հիմնականում ամորֆ ածխածնային կամ քաոսային գրաֆիտային կառուցվածք ունի, դրա էլեկտրահաղորդականությունը, մեխանիկական հատկությունները նախաօքսիդացման արգասիքի համեմատ զգալիորեն աճել են։
3. Գրաֆիտացումածխածնիացման արգասիքների հետագա ջերմային մշակում է բարձր ջերմաստիճաններում՝ ամորֆ ածխածնի կամ միկրոբյուրեղային ածխածնի կառուցվածքը ավելի կարգավորված գրաֆիտային բյուրեղային կառուցվածքի վերածելու համար: Բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ ածխածնի ատոմները վերադասավորվում են՝ ձևավորելով վեցանկյուն ցանցային շերտավոր կառուցվածք՝ բարձր կողմնորոշմամբ, այդպիսով զգալիորեն բարելավելով նյութի էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակությունը, ինչպես նաև մեխանիկական ամրությունը:
Բնութագրեր՝ Գրաֆիտացված արտադրանքն ունի բարձր բյուրեղային գրաֆիտային կառուցվածք, որը ապահովում է գերազանց էլեկտրական և ջերմահաղորդականություն, ինչպես նաև բարձր տեսակարար ամրություն և տեսակարար մոդուլ։ Օրինակ՝ բարձր մոդուլածխածնային մանրաթելերստացվում են բարձր աստիճանի գրաֆիտացման միջոցով։
Նախաօքսիդացման, ածխածնացման և գրաֆիտացման համար հատուկ քայլեր և սարքավորումների պահանջներ.
Նախաօքսիդացում. իրականացվում է օդում 200-300°C վերահսկվող ջերմաստիճանում: Անհրաժեշտ է լարվածություն կիրառել մանրաթելերի կծկումը նվազեցնելու համար:
Ածխածնացում. իրականացվում է իներտ մթնոլորտում՝ ջերմաստիճանի աստիճանական բարձրացմամբ մինչև 1000-2000°C:
Գրաֆիտացում. իրականացվում է ավելի բարձր ջերմաստիճաններում (2000-3000°C), սովորաբար վակուումում կամ իներտ մթնոլորտում։