由于碳毡的90% 是间隙,因此在真空或惰性气氛中具有出色的隔热性能,尤其是在高温条件下的稳定性能。很多人对碳毡的生产工艺了解很多,但对碳毡纯化原理知之甚少。今天,让我们为大家科普下碳毡纯化。
1、碳毡纯化和活化是生产碳纤维毡的重要工艺,也是决定产品空隙结构和性能的关键。浸渍的粘胶纤维在高温下不熔化或燃烧,保持纤维形状。纤维素纤维在高温下碳化开裂,其他非碳物质裂解成小分子或其他气态形式而跑掉。热解后,非碳原子逸出,发生缩聚反应,生成混沌的石墨结构。粘胶纤维在常温下物理吸附水分至130 ℃,在270-400 ℃ (炭化炉温度) 脱水,大分子主链断裂。
2、碳毡原纤维中结合的CO2和H2O分子的8% -10% 逸出和释放NH3。在稳定的热状态下碳化,取代非碳原子,并在高温氧化下变黑。
3、在碳毡纯化和活化过程中,纤维中所含的氮,氧和氢以H2O,CO2,NH3和N2的形式释放出来,然后成为碳纤维。
4、碳毡纯化是复杂的物理变化和结构转变过程。它们是在炉内惰性气体 (N2) 保护下的热分解和热聚合过程。最终结果是将氧化过程形成的梯形结构转变为碳纤维无序石墨结构。这个过程包括碳-碳键的断裂和官能团之间的聚合。产生的气体主要是CO2和H2O。低温碳化逐渐富集碳元素,温度上升进入活化,使碳结构逐渐固定。