解析碳毡的碳化活化原理

作者：普向环保
发布时间：2023-04-18 14:08
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由于碳毡中90%为空隙，因此它在真空或惰性气氛中的隔热保温性能非常优越，特别是高温条件下性能稳定。很多人对碳毡的生产工艺了解的比较多，但对碳毡的碳化活化原理知之甚少，今天就来为大家科普下。

碳化活化原理

1.碳毡碳化、活化是生产碳纤维毡的重要工艺流程，也是决定产品空隙结构、性能的关键所在。浸渍后的粘胶纤维在高温下不融不燃，保持纤维形状。纤维素纤维在高温下碳化裂解，其他的非碳物质裂解为小分子或者其他气态形式跑掉，经过热解使非碳原子逸走而发生缩聚反应，生成乱层石墨结构。粘胶纤维在室温至130℃，会发生物理吸附水分的脱除，在270—400℃（碳化炉内温度）脱水的同时大分子主链断裂。

2.碳毡原料纤维中结合的8%—10%的CO2和H2O小分子逸走，并释放NH3。在热力处于稳定状态碳化，驱离非碳原子，并随着高温氧化变成黑色。

3.纤维在碳化、活化过程中，纤维中所含的氮、氧、氢元素，以H2O，CO2，NH3和N2等形式释放后变成碳纤维。反应式为：

4.碳毡碳化、活化是复杂的物理变化和结构转化过程，是在炉内惰性气体（N2）保护下发生热分解、热聚过程。最终结果就是使氧化过程形成的梯形结构转化为碳纤维乱层石墨结构，此过程包括碳碳键断裂，以及官能团之间的聚合，生成的气体主要为CO2和H2O。低温碳化使碳元素逐步富集，温度升高进入活化，使碳结构逐步固定下来。

关于碳毡碳化活化原理的相关内容就介绍到这了，碳毡质量轻、比热容小、质地柔软、绝热性好、操作方便，特别适用于间歇运行的高温真空炉，可以节省大量能源，是真空冶金工业炉设备优良的保温隔热材料。

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