Grafiitvilt

Grafiitvilt on üle 99% süsinikusisaldusega kiudmaterjal, mis on valmistatud toormaterjalina kasutatud süsinikvildist ja mida on töödeldud kõrgel temperatuuril 2200{7}}2500 kraadi. See jaguneb peamiselt kolme kategooriasse: asfaldipõhine, polüakrüülnitriilipõhine ja liimipõhine. Seda materjali toodeti kaubanduslikult 1960. aastate lõpus ja sellel on kõrge temperatuuritaluvus (kuni 3000 kraadi mitteoksüdeerivas atmosfääris), korrosioonikindlus ja töödeldavus. Seda kasutatakse laialdaselt isolatsioonikihina monokristalliliste räni sulatusahjude jaoks ja kõrge puhtusastmega keemiliste reaktiivide filtreerimiseks.
Globaalsetes tootmisprotsessides on piirkondlikke erinevusi: Jaapan kasutab peamiselt asfaldipõhiseid materjale, Euroopas ja Ameerikas aga liimipõhiseid materjale ning Hiinas kasutatakse tootmiseks peamiselt polüakrüülnitriilipõhiseid materjale. Polüakrüülnitriilil põhinevad tooted on muutunud peavooluks nende suure tugevuse, oksüdatsioonikindluse ja soojusisolatsiooni omaduste tõttu, samas kui liimipõhistel toodetel on parem painduvus, kuid väiksem tugevus. Monokristalliliste räniahjude kasutamisel kombineeritakse seda sageli grafiitkõva komposiitvildiga, et suurendada selle võimet vastu pidada õhuvoolu erosioonile, ning integreeritakse soojusvälja stabiilsuse optimeerimiseks sellistesse komponentidesse nagu isolatsioonisilindrid ja isolatsiooniplaadid. Patenteeritud tehnoloogia pikendab veelgi selle kasutusiga ja suurendab energiasäästu-tõhusust kihilise struktuuri disaini ja -oksüdatsioonivastase töötluse kaudu.
Süsinikvilti töödeldakse kõrgel temperatuuril üle 2000 kraadi vaakumis või inertses atmosfääris, et saada grafiitvilti, mille süsinikusisaldus on suurem kui süsinikvildil, ulatudes üle 99%. 1960. aastate lõpus oli maailmas juba grafiitvildist tooteid. Grafiitvilt jaguneb algse vildi valiku alusel kolme tüüpi: asfaldipõhine, polüakrüülnitriilipõhine grafiitvilt ja liimipõhine grafiitvilt.
Nende hulgas on isolatsioonitööstuses levinud asfalt, mida esindab Jaapani Wu Yu Chemical, samas kui Euroopas ja Ameerikas on isolatsioonivilt peamiselt valmistatud liimidest, Hiinas aga polüakrüülnitriilil põhinevatest materjalidest. Protsess hõlmab polüakrüülnitriilil põhineva süsinikvildi või liimipõhise süsiniku vildi lõikamist nõutavasse mõõtu, rullimist silindrikujuliseks ja asetamist grafiitmaterjalist anumasse. Seejärel asetatakse grafiidikonteiner kõrge -temperatuuriga ahju (mis võib olla grafiittoruahi, keskmise sagedusega, kõrgsageduslik-induktsioonahi või muud kuumutusvormid), mis on kaitstud vaakumi või kõrge -puhtusastmega inertgaasiga, mida kuumutatakse kuumutuskiirusel 100-300 kraadi/h kuni 200 kraadi. jahutati 100 kraadini.
Projekt: Polüpropüleentsüaniidil põhinev grafiitvilt, liimipõhine grafiitvilt
Puistetihedus (g/cm?) 0,1~0.15 0.05~0,15
Pinna tihedus (g/cm?) 600~1200 300~600
Süsinikusisaldus (%) Suurem või võrdne 99 või suurem kui 99
Tuhasisaldus (%) 0,05–0.1 0.5–0,6
Tugevus (N ⊥) 60~70 5~10
(Näidis 50 × 200 ∥) 150~200 10~20
Soojusjuhtivus (W/mk) 0,06 (34,6 kraadi)
Polüakrüülnitriilil põhinev grafiitvilt on tugevam ja oksüdatsioonile vastupidavam kui liimipõhine grafiitvilt, kuid sellel on halb painduvus, suurem puistetihedus ja parem isolatsioonivõime. Lisaks plokkgrafiidi kõrgele puhtusastmele, kõrge temperatuurikindlusele, korrosioonikindlusele ja mittesulamisomadustele on neil ka eeliseid, nagu elastsus, painduv voltimine, lõikamine ja grafiitlõngaga õmblemise võimalus. Grafiitvildi peamine kasutusala on monokristallilise räni sulatusahjude isolatsiooni- ja soojusisolatsioonimaterjal. Seda saab kasutada kõrge puhtusastmega söövitavate keemiliste reagentide filtrimaterjalina keemiatööstuses. Grafiitvilti saab kasutada temperatuuril umbes 3000 kraadi mitteoksüdeeriva atmosfääri tingimustes.