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碳纤维石墨化机理

日期:2014-11-04 16:08阅读次数:
  碳纤维预氧化处理后,还有进行石墨化处理,把它放入2000℃-3000℃的高温中,充分除去纤维碳以外的元素。科学家德拜和谢乐提出的微晶成长理论正好能解释石墨化过程中所发生的变化,本文小编就来给大家说一下碳纤维石墨化机理。
 
碳纤维
(图示:碳纤维)
 
  不管是定性碳、二维乱层石墨还是三维有序石墨都是由微晶组成的,只不过微晶的大小、堆叠状态和取向性不同而已。在高温石墨化过程中向石墨化结构转变,根据原料结构和性质的不同,可以分为易石墨化碳和难石墨化碳,前者也叫软碳,后者又叫硬碳。中间相沥青属于易石墨化碳,粘胶基碳纤维属于难石墨化碳,PAN基碳纤维介于两者之间。在高温石墨化过程中,结构转化、重排和取向有序化需要活化能。活化能主要来自外部传给体系的热能,其次是体系内部释放出的潜能,遵循阿伦尼乌斯定律。
 
  好多个研究者做过碳纤维石墨化的工艺测定,得出的结论有下面几点:1、碳纤维中以氮为主的非碳元素几乎全部被溢走,得到含碳量接近100%的石墨纤维。2、2200℃是石墨化的敏感温度,当到达这个温度时,缩合脱氧反应基板完成。3、随着石墨反应的进行,六角形石墨层平面呈现扁平形状。4、随着温度的升高,石墨平面逐渐有序化。
 
  石墨化是碳纤维生产中重要的一环,完成这个步骤后,再对碳纤维进行简单的表面处理,剪去不合格的部分就完成了。如果你想碳纤维制造的全过程,可以看看威盛官网的另一篇文章《碳纤维生产过程是怎样的》
 
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