PAN oinarritutako hari gordinak aurrez oxidatu, tenperatura baxuko karbonatu eta tenperatura altuko karbonatu behar dira eratzeko.karbono-zuntzak, eta ondoren grafitizatu egiten da grafito-zuntzak egiteko. Tenperatura 200 ℃-tik 2000-3000 ℃-ra iristen da, eta horrek erreakzio desberdinak gauzatzen ditu eta egitura desberdinak sortzen ditu, eta hauek, aldi berean, propietate desberdinak dituzte.
1. Pirolisi etapa:Tenperatura baxuko zatian aurre-oxidazioa, tenperatura altuko zatian tenperatura baxuko karbonizazioa
Oxidazio aurreko arilazioa gertatzen da, ia 100 minutu irauten du, 200-300 ℃-ko tenperaturan, helburua PAN termoplastikozko makromolekulen kate lineal bat egitura trapezoidal ez-plastiko bihurtzea da, beroarekiko erresistentea ez dena. Erreakzio nagusia makromolekulen katearen ziklazioa eta molekula arteko lotura gurutzatuak dira, pirolisi erreakzioa eta molekula txiki asko askatzearekin batera. Arilazio indizea, oro har, % 40-60koa da.
Tenperatura baxuko karbonizazio-tenperaturaOro har, 300-800 ℃-ko tenperaturan gertatzen da, batez ere erreakzio termikoa pitzatzen da, gehienbat tenperatura altuko labe elektrikoaren alanbre-berogailua erabiliz, eta etapak ihes-gas eta alkitran kopuru handia sortzen du.
Ezaugarriak: Aurrez oxidatutako zuntzaren kolorea ilunagoa bihurtuko da, normalean beltza, baina zuntzaren morfologia mantentzen du oraindik, barne-egiturak aldaketa kimiko batzuk jasan ditu, oxigenoa duten talde funtzional ugari eta lotura gurutzatuzko egitura eratzen dira, ondorengo karbonizazioaren oinarriak ezarriz.
2. (Tenperatura altuko) karbonizazio etapa, aitzindariaren aurre-oxidazioa da atmosfera geldo batean tenperatura altuan deskonposatzen dena, karbono heteroatomoez gain (oxigenoa, hidrogenoa, nitrogenoa, etab.) kentzen dena, pixkanaka karbonizazioa gertatuz, karbono amorfoa edo karbono mikrokristalinoaren egitura eratuz. Prozesu hau funtsezko urratsa da karbono eskeletoa eratzeko. Tenperatura normalean 1000-1800 ℃ artekoa da, batez ere kondentsazio termikoko erreakzioa, eta grafitozko berogailu gehienak berotzeko erabiltzen dira.
Ezaugarriak: Karbonizatutako materialaren osagai nagusia karbonoa da, egitura gehienbat karbono amorfoa edo grafito kaotikoa da, eta bere eroankortasun elektrikoa eta propietate mekanikoak oxidazio aurreko produktuarekin alderatuta nabarmen handitu dira.
3. GrafitizazioaKarbonizazio-produktuen beste tratamendu termiko bat da, tenperatura altuagoetan, karbono amorfoaren edo karbono mikrokristalinoaren egitura grafito-egitura kristalino ordenatuago batera bultzatzeko. Tenperatura altuaren eraginez, karbono-atomoak berrantolatzen dira orientazio-maila handiko sare-geruza hexagonal bat osatzeko, eta horrela, materialaren eroankortasun elektrikoa eta termikoa eta erresistentzia mekanikoa nabarmen hobetzen dira.
Ezaugarriak: Grafitizatutako produktuak grafito-egitura oso kristalinoa du, eroankortasun elektriko eta termiko bikaina ematen duena, baita erresistentzia espezifiko eta modulu espezifiko handia ere. Adibidez, modulu handikoakarbono-zuntzakgrafitizazio-maila handi baten bidez lortzen dira.
Aurre-oxidaziorako, karbonizaziorako eta grafitizaziorako urrats eta ekipamendu-eskakizun espezifikoak:
Aurre-oxidazioa: airean egiten da, 200-300 °C-ko tenperatura kontrolatuan. Tentsioa aplikatu behar da zuntz-uzkurdura murrizteko.
Karbonizazioa: atmosfera geldo batean egiten da, tenperatura pixkanaka 1000-2000 °C-raino igoz.
Grafitizazioa: tenperatura altuagoetan (2000-3000 °C) egiten da, normalean hutsean edo atmosfera geldo batean.
Argitaratze data: 2025eko maiatzaren 22a
