Viskosebasert filt i induksjonsvarmeovn

Egnetheten tilviskosebasert karbonfiber for isolasjonssystemeri miljøer med høy temperatur induksjonsoppvarming skyldes først og fremst dens nøkkelegenskaper, inkludert lav termisk ledningsevne, høy termisk stabilitet, utmerket termisk sjokkmotstand, høy renhet og lavt urenhetsinnhold, og lett bearbeidbarhet. Disse egenskapene fungerer sammen for å gjøre det til et svært effektivt, rent og pålitelig isolasjonsmateriale for ekstreme høytemperaturmiljøer, som har uerstattelig strategisk verdi, spesielt innen avanserte felt som romfart og halvlederproduksjon.

I. Lav termisk ledningsevne

Den termiske ledningsevnen til viskosebasertkarbonfiberved romtemperatur er ca. 1,26 W/m·K, langt lavere enn for metalliske materialer (som rustfritt stål, ca. 15 W/(m·K)) og mange keramiske materialer. Denne egenskapen stammer fra dens "uordnede grafittstruktur" og "utviklede porøse struktur." I høytemperatur induksjonsvarmesystemer betyr lav varmeledningsevne at varme tapes mindre lett fra oppvarmingsområdet til det ytre miljøet, og dermed oppnås effektiv isolasjon.

Den termiske ledningsevnen til viskosebasert karbonfiber forblir lav selv ved høye temperaturer. Mikrostrukturen inneholder mange porer i nanoskala og mikroskala, som danner "lav varmeoverføringskanaler" ved temperaturer over 2000 ℃, og effektivt hindrer varmeledning. Samtidig overfører karbonmaterialer varme gjennom gitterbølger, mens gitterarrangementet til viskosebaserte karbonfibre er mer uordnet (ikke-grafitisert struktur), noe som forlenger varmeledningsbanen og reduserer termisk ledningsevne ytterligere. I høytemperaturutstyr som enkrystall silisiumovner, kan isolasjonsfilt eller varmeisolasjonsplater laget av viskosebaserte karbonfibre redusere varmetapet betydelig og forbedre energieffektiviteten.

II. Høy temperaturmotstand og termisk stabilitet

Viskosebaserte karbonfibre kan fungere stabilt opp til "over 2800 ℃" i inerte eller vakuummiljøer, noe som gjør dem til et ideelt isolasjonsmateriale for områder med høy temperatur i induksjonsvarmesystemer. Ved ekstreme temperaturer over 2000 ℃ gjennomgår de fleste materialer betydelige fysisk-kjemiske endringer, mens viskosebaserte karbonfibre opprettholder sin grunnleggende struktur og egenskaper.

Den høye termiske stabiliteten til viskosebaserte karbonfibre stammer fra deres "vanskelig å grafitisere" egenskaper. Sammenlignet med PAN-baserte eller pitch-baserte karbonfibre, er det mindre sannsynlig at viskosebaserte karbonfibre danner en høyt ordnet grafittstruktur ved høye temperaturer. Dette betyr imidlertid også at de er mindre utsatt for drastiske strukturelle faseoverganger ved høye temperaturer. Eksperimenter viser at viskosebaserte karbonfibre behandlet ved 2200 ℃ fortsatt opprettholder en ikke-grafitisert struktur med en tetthet på bare 1,39 g/cm³ og et karboninnhold på over 98,5 %. Denne stabile karbonstrukturen forhindrer dem i å smelte eller dekomponere ved høye temperaturer, og lar dem opprettholde sine varmeisolasjonsegenskaper over en lang periode.

Det er verdt å merke seg at viskosebaserte karbonfibre er utsatt for oksidasjon i oksiderende miljøer (betydelig akselerert over 400 ℃). Imidlertid, i induksjonsvarmesystemer, unngår bruken av en beskyttende atmosfære (som argon eller nitrogen) eller et vakuumkammer effektivt dette oksidasjonsproblemet, og utnytter deres motstand mot høye temperaturer fullt ut.

III. Utmerket termisk støtmotstand

Induksjonsvarmesystemer krever vanligvis hyppige oppstarter og nedstengninger, noe som fører til drastiske temperaturendringer. Den høye bruddforlengelsen (>2 %) og lav tetthet (1,39-1,7 g/cm³) av viskosebaserte karbonfibre gir dem utmerket termisk støtmotstand, noe som gjør at de tåler raske temperatursvingninger uten lett å sprekke.

Termisk sjokkmotstand refererer til et materiales evne til å motstå sprekkdannelse under drastiske temperaturendringer. Den positive lineære ekspansjonskoeffisienten til viskosebaserte karbonfibre (2.184 × 10⁻⁶/K ved 800℃) sikrer en høy grad av samsvar mellom deres ekspansjonsadferd og harpiksmatrisens oppførsel under oppvarming, noe som reduserer termisk spenningskonsentrasjon betydelig. Videre tillater deres fleksible struktur og høye bruddforlengelse absorpsjon av termisk sjokkenergi gjennom fleksibel deformasjon, og forhindrer sprekkdannelse forårsaket av termisk stress.

I studier av 2D-C/C-kompositter ble det funnet at den frie termiske belastningen til viskosebaserte karbonfibre ved 800 ℃ er 1/8 av PAN-baserte forsterkede materialer, og den simulerte termiske spenningen under karbonisering er 1/60 av PAN-baserte forsterkede materialer. Dette ekstremt lave nivået av termisk stress gir det utmerket stabilitet under hyppige temperaturendringer i induksjonsvarmesystemer, noe som forlenger levetiden til isolasjonssystemet betydelig.

Semicorex tilbyr høy kvalitetkarbonfiltprodukter. Hvis du har spørsmål eller trenger ytterligere detaljer, ikke nøl med å ta kontakt med oss.

Kontakt telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com