Fila cruda e PAN facta praeoxidanda, carbonizanda temperatura humili, et carbonizanda temperatura alta debent ut formentur.fibrae carbonis..., deinde graphitatur ad fibras graphitae creandas. Temperatura a 200°C ad 2000-3000°C pertingit, quod varias reactiones perficit et varias structuras format, quae vicissim diversas proprietates habent.
1. Gradus pyrolyseos:Praeoxidatio in parte temperaturae humilis, carbonatio temperaturae humilis in parte temperaturae altae
Arylatura ante oxidationem, fere centum minutarum duratione, temperatura 200-300°C, fit. Propositum est catenam macromolecularem linearem PAN thermoplasticam in structuram trapezoidalem non plasticam et calori resistentem transformare. Reactio principalis est cyclizatio et reticulatio intermolecularis catenae macromolecularis, una cum reactione pyrolytica et liberatione multarum moleculorum parvarum. Index arylaturae plerumque 40-60% est.
Temperatura carbonizationis temperaturae humilisGeneraliter 300-800 ℃ est, praecipue reactione fractionis thermalis, plerumque utens calefactione filorum fornacis electricae altae temperaturae, scaena magnam copiam gasorum exhaustorum et picis producit.
Proprietates: Color fibrae prae-oxidatae obscurior fiet, plerumque niger, sed morphologiam fibrae adhuc retinet, structura interna certum gradum mutationum chemicarum subiit, formatio numeri gregum functionalium oxygenium continentium et structura reticulata, fundamentum pro subsequenti carbonizatione iaciens.
2. Gradus carbonisationis (altae temperaturae)Praeoxidatio praecursoris in atmosphaera inerti ad altam temperaturam decompositionis est, cuius remotio praeter heteroatomos carbonis (velut oxygenium, hydrogenium, nitrogenium, etc.) fit, ita ut gradatim carbonizatio fiat, formatio structurae carbonis amorphae vel microcrystallinae. Hic processus est gradus clavis in formatione sceleti carbonis. Temperatura plerumque inter 1000 et 1800°C est, praecipue reactione condensationis thermalis; plerique calefactores graphiti ad calefactionem adhibentur.
Proprietates: Pars principalis materiae carbonizatae est carbo, cuius structura plerumque est carbonis amorphi vel chaotici graphiti, cuius conductivitas electrica et proprietates mechanicae, comparatae cum producto ante oxidationem, significanter auctae sunt.
3. GraphitizatioUlterior tractatio caloris productorum carbonizationis est ad altiores temperaturas ut structura carbonis amorphi vel microcrystallini ad ordinatiorem structuram crystallinam graphitidis promoveatur. Actione altae temperaturae, atomi carbonis reordinantur ut structuram strati reticulati hexagonalis cum alto gradu orientationis forment, ita conductivitatem electricam et thermalem necnon robur mechanicum materiae significanter augendo.
Proprietates: Productum graphitatum structuram graphiti valde crystallinam habet, quae praeclaram conductivitatem electricam et thermalem, necnon altam vim specificam et modulum specificum praebet. Exempli gratia, modulus altusfibrae carbonisper altum gradum graphitizationis obtinentur.
Gradus specifici et requisita instrumentorum ad prae-oxidationem, carbonisationem et graphitisationem:
Praeoxidatio: in aere ad temperaturam moderatam 200-300°C perficitur. Tensio adhibenda est ad contractionem fibrae minuendam.
Carbonizatio: peracta in atmosphaera inerti cum temperatura gradatim aucta ad 1000-2000°C.
Graphitizatio: perficitur temperaturis altioribus (2000-3000°C), plerumque in vacuo vel in atmosphaera inerti.
Tempus publicationis: XXII Maii, MMXXXV
