Than chì nỉ

Than chì nỉ là một loại vật liệu sợi có hàm lượng carbon trên 99% được làm từ nỉ carbon làm nguyên liệu thô và được xử lý ở nhiệt độ cao 2200-2500 độ. Nó chủ yếu được chia thành ba loại: dựa trên nhựa đường, dựa trên polyacrylonitrile và dựa trên chất kết dính. Vật liệu này được sản xuất thương mại vào cuối những năm 1960 và có khả năng chịu nhiệt độ cao (lên tới 3000 độ trong môi trường không oxy hóa), khả năng chống ăn mòn và khả năng xử lý. Nó được sử dụng rộng rãi như một lớp cách nhiệt cho lò luyện silicon đơn tinh thể và để lọc các thuốc thử hóa học có độ tinh khiết cao.
Có sự khác biệt giữa các khu vực trong quy trình sản xuất toàn cầu: Nhật Bản chủ yếu sử dụng vật liệu gốc nhựa đường, trong khi Châu Âu và Châu Mỹ chủ yếu sử dụng vật liệu gốc chất kết dính, còn Trung Quốc chủ yếu sử dụng vật liệu gốc polyacrylonitrile để sản xuất. Các sản phẩm dựa trên polyacrylonitrile đã trở thành xu hướng chủ đạo nhờ độ bền cao, khả năng chống oxy hóa và đặc tính cách nhiệt, trong khi các sản phẩm dựa trên chất kết dính có tính linh hoạt tốt hơn nhưng độ bền thấp hơn. Trong ứng dụng của lò silicon đơn tinh thể, nó thường được kết hợp với nỉ composite cứng than chì để tăng cường khả năng chống xói mòn luồng không khí và tích hợp vào các bộ phận như xi lanh cách nhiệt và tấm cách nhiệt để tối ưu hóa độ ổn định của trường nhiệt. Công nghệ đã được cấp bằng sáng chế này nâng cao hơn nữa tuổi thọ sử dụng và hiệu quả tiết kiệm năng lượng-thông qua thiết kế cấu trúc phân lớp và xử lý-chống oxy hóa.
Nỉ cacbon được xử lý ở nhiệt độ cao trên 2000 độ trong chân không hoặc môi trường trơ ​​để tạo ra nỉ than chì, có hàm lượng cacbon cao hơn so với nỉ cacbon, đạt trên 99%. Vào cuối những năm 1960, trên thế giới đã có nguồn cung cấp sản phẩm nỉ than chì. Nỉ than chì được chia thành ba loại dựa trên việc lựa chọn loại nỉ ban đầu: nỉ than chì dựa trên nhựa đường, nỉ than chì dựa trên polyacrylonitrile và nỉ than chì dựa trên chất kết dính.
Trong số đó, nhựa đường do Wu Yu Chemical của Nhật Bản đại diện là sản phẩm chủ đạo trong ngành cách nhiệt, trong khi nỉ cách nhiệt ở Châu Âu và Châu Mỹ chủ yếu được làm bằng chất kết dính, trong khi ở Trung Quốc, hầu hết chúng được làm từ vật liệu gốc polyacrylonitrile. Quá trình này bao gồm việc cắt nỉ carbon dựa trên polyacrylonitrile hoặc nỉ carbon dựa trên chất kết dính thành kích thước yêu cầu, cuộn nó thành hình trụ và đặt nó vào một thùng chứa làm bằng vật liệu than chì. Sau đó, thùng chứa than chì được đặt trong lò nung có nhiệt độ-cao (có thể là lò nung ống than chì, lò cảm ứng tần số trung bình, tần số- cao hoặc các dạng gia nhiệt khác), được bảo vệ bằng chân không hoặc khí trơ có độ tinh khiết-cao, được nung nóng ở tốc độ gia nhiệt 100-300 độ/h đến 2200-2500 độ và sau đó làm nguội tự nhiên đến 100 độ .
Dự án: Nỉ than chì gốc Polypropylene xyanua, nỉ than chì gốc keo
Mật độ khối (g/cm?) 0,1~0.15 0.05~0,15
Mật độ bề mặt (g/cm?) 600~1200 300~600
Hàm lượng cacbon (%) Lớn hơn hoặc bằng 99 Lớn hơn hoặc bằng 99
Hàm lượng tro (%) 0,05~0.1 0.5~0,6
Sức mạnh (N ⊥) 60~70 5~10
(Mẫu 50 × 200 ∥) 150~200 10~20
Độ dẫn nhiệt (W/mk) 0,06 (34,6 độ)
Nỉ than chì dựa trên polyacrylonitrile mạnh hơn và có khả năng chống oxy hóa cao hơn nỉ than chì dựa trên chất kết dính, nhưng nó có độ linh hoạt kém, mật độ khối cao hơn và hiệu suất cách nhiệt tốt hơn. Ngoài độ tinh khiết cao, khả năng chịu nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn và không nóng chảy của khối than chì, chúng còn có những ưu điểm như độ đàn hồi, khả năng gấp, cắt linh hoạt và khả năng may bằng sợi than chì. Công dụng chính của nỉ than chì là làm vật liệu cách nhiệt và cách nhiệt cho lò luyện silicon đơn tinh thể. Nó có thể được sử dụng làm vật liệu lọc cho các chất phản ứng hóa học ăn mòn-có độ tinh khiết cao trong ngành hóa chất. Than chì nỉ có thể được sử dụng ở nhiệt độ khoảng 3000 độ trong điều kiện không khí không oxy hóa.