Hrávírar úr PAN-efni þurfa að vera foroxaðir, kolefnisbundnir við lágt hitastig og kolefnisbundnir við háan hita til að mynda...kolefnisþræðirog síðan grafítiserað til að búa til grafítþræði. Hitastigið nær frá 200℃ til 2000-3000℃, sem leiðir til mismunandi efnahvarfa og myndar mismunandi uppbyggingu, sem aftur hafa mismunandi eiginleika.
1. Brennihúðunarstig:Foroxun í lághitahlutanum, lághita kolefnismyndun í háhitahlutanum
Foroxunar-arýlering á sér stað, lengdin er næstum 100 mínútur, hitastigið er 200-300 ℃, tilgangurinn er að mynda línulega stórsameindakeðju úr hitaplastísku PAN í hitaþolna trapisulaga byggingu sem ekki er úr plasti. Aðalviðbrögðin við hringmyndun og millisameinda-þvertengingu stórsameindakeðjunnar eru síðan hitasundrandi og margar litlar sameindir losna. Arýleringarvísitalan er almennt 40-60%.
Lághitastig kolefnismyndunarhitastigsÞað er almennt 300-800 ℃, aðallega vegna varmasprunguviðbragða, aðallega með því að nota háhita rafmagnsvírhitun í ofni, sem framleiðir mikið magn af útblásturslofti og tjöru.
Einkenni: Liturinn á foroxuðu trefjunum verður dekkri, oftast svartur, en trefjarnar halda samt formgerð sinni. Innri uppbyggingin hefur gengist undir ákveðnar efnafræðilegar breytingar, myndun fjölda súrefnisinnihaldandi virkra hópa og þverbindingarbyggingar, sem leggur grunninn að síðari kolefnismyndun.
2. Kolefnismyndunarstig (við háan hita), er foroxun forverans í óvirku andrúmslofti við hátt hitastig, þar sem auk þess eru kolefnisatóm (eins og súrefni, vetni, köfnunarefni o.s.frv.) fjarlægð, þannig að smám saman kolefnismyndun myndast og ókristallað kolefni eða örkristallað kolefni myndast. Þetta ferli er lykilatriði í myndun kolefnisgrindarinnar. Hitastigið er almennt á bilinu 1000-1800 ℃, aðallega vegna varmaþéttingarviðbragða, og flestir grafíthitarar eru notaðir til upphitunar.
Einkenni: Helsta efnisþáttur kolefnis er kolefni, uppbyggingin er að mestu leyti ókristallað kolefni eða óskipulögð grafítbygging, rafleiðni þess og vélrænir eiginleikar hafa aukist verulega samanborið við foroxunarefnið.
3. Grafítiseringer frekari hitameðferð á kolefnisafurðum við hærra hitastig til að stuðla að uppbyggingu ókristallaðs kolefnis eða örkristallaðs kolefnis í skipulegri grafítkristallabyggingu. Við áhrif hás hitastigs eru kolefnisatóm endurraðað til að mynda sexhyrnda grindarlagsbyggingu með mikilli stefnumörkun, sem bætir verulega raf- og varmaleiðni og vélrænan styrk efnisins.
Einkenni: Grafítað varan hefur mjög kristallaða grafítbyggingu sem veitir framúrskarandi raf- og varmaleiðni, auk mikils eðlisstyrks og eðlisstuðuls. Til dæmis, hástuðullkolefnisþræðireru fengnar með mikilli grafítmyndun.
Sérstök skref og kröfur um búnað fyrir foroxun, kolefnismyndun og grafítmyndun:
Foroxun: framkvæmd í lofti við stýrðan hita á bilinu 200-300°C. Þrýstingur þarf að beita til að draga úr rýrnun trefjanna.
Kolefnismyndun: framkvæmd í óvirku andrúmslofti með stigvaxandi hækkun hitastigs upp í 1000-2000°C.
Grafítisering: framkvæmd við hærra hitastig (2000-3000°C), venjulega í lofttæmi eða í óvirku andrúmslofti.
Birtingartími: 22. maí 2025
