Viskosbaserad filt i induktionsvärmeugn

Lämpligheten avviskosbaserad kolfiber för isoleringssystemi miljöer med induktionsuppvärmning med hög temperatur beror främst på dess nyckelegenskaper, inklusive låg värmeledningsförmåga, hög värmestabilitet, utmärkt motståndskraft mot värmechock, hög renhet och lågt innehåll av föroreningar och lätt bearbetbarhet. Dessa egenskaper samverkar för att göra det till ett mycket effektivt, rent och pålitligt isoleringsmaterial för extrema högtemperaturmiljöer, med oersättligt strategiskt värde, särskilt inom avancerade områden som flyg- och halvledartillverkning.

I. Låg värmeledningsförmåga

Värmeledningsförmågan hos viskosbaseradkolfibervid rumstemperatur är ungefär 1,26 W/m·K, mycket lägre än för metalliska material (som rostfritt stål, ungefär 15 W/(m·K)) och många keramiska material. Denna egenskap härrör från dess "oordnade grafitstruktur" och "utvecklade porösa struktur". I högtemperaturinduktionsvärmesystem innebär låg värmeledningsförmåga att värme förloras mindre lätt från uppvärmningsområdet till den yttre miljön, vilket ger en effektiv isolering.

Värmeledningsförmågan hos viskosbaserad kolfiber förblir låg även vid höga temperaturer. Dess mikrostruktur innehåller många porer i nano- och mikroskala, som bildar "låg värmeöverföringskanaler" vid temperaturer över 2000 ℃, vilket effektivt hindrar värmeledning. Samtidigt överför kolmaterial värme genom gittervågor, medan gitterarrangemanget av viskosbaserade kolfibrer är mer oordnat (icke-grafiterad struktur), vilket förlänger värmeledningsvägen och ytterligare minskar värmeledningsförmågan. I högtemperaturutrustning som enkristallkiselugnar kan isoleringsfiltar eller värmeisoleringsskivor gjorda av viskosbaserade kolfibrer avsevärt minska värmeförlusten och förbättra energieffektiviteten.

II. Hög temperaturbeständighet och termisk stabilitet

Viskosbaserade kolfibrer kan fungera stabilt upp till "över 2800 ℃" i inerta eller vakuummiljöer, vilket gör dem till ett idealiskt isoleringsmaterial för områden med hög temperatur i induktionsvärmesystem. Vid extrema temperaturer över 2000 ℃ genomgår de flesta material betydande fysikalisk-kemiska förändringar, medan viskosbaserade kolfibrer bibehåller sin grundläggande struktur och egenskaper.

Den höga termiska stabiliteten hos viskosbaserade kolfibrer härrör från deras "svåra att grafitisera" egenskaper. Jämfört med PAN-baserade eller beck-baserade kolfibrer, är det mindre sannolikt att viskosbaserade kolfibrer bildar en högordnad grafitstruktur vid höga temperaturer. Men detta betyder också att de är mindre benägna att drastiska strukturella fasövergångar vid höga temperaturer. Experiment visar att viskosbaserade kolfibrer behandlade vid 2200 ℃ fortfarande bibehåller en icke-grafitiserad struktur med en densitet på endast 1,39 g/cm³ och en kolhalt på över 98,5 %. Denna stabila kolstruktur förhindrar dem från att smälta eller sönderfalla vid höga temperaturer, vilket gör att de kan behålla sina värmeisolerande egenskaper under en lång period.

Det är värt att notera att viskosbaserade kolfibrer är benägna att oxidera i oxiderande miljöer (avsevärt accelererad över 400 ℃). Men i induktionsvärmesystem undviker användningen av en skyddande atmosfär (såsom argon eller kväve) eller en vakuumkammare effektivt detta oxidationsproblem, vilket till fullo utnyttjar deras motstånd mot höga temperaturer.

III. Utmärkt termisk stöttålighet

Induktionsvärmesystem kräver vanligtvis frekventa uppstarter och avstängningar, vilket leder till drastiska temperaturförändringar. Den höga brotttöjningen (>2%) och den låga densiteten (1,39-1,7 g/cm³) hos viskosbaserade kolfibrer ger dem utmärkt motståndskraft mot värmechock, vilket gör att de kan motstå snabba temperaturfluktuationer utan att lätt spricka.

Termisk chockbeständighet hänvisar till ett materials förmåga att motstå sprickbildning under drastiska temperaturförändringar. Den positiva linjära expansionskoefficienten för viskosbaserade kolfibrer (2,184 × 10⁻⁶/K vid 800℃) säkerställer en hög grad av matchning mellan deras expansionsbeteende och hartsmatrisens under uppvärmning, vilket avsevärt minskar termisk spänningskoncentration. Dessutom tillåter deras flexibla struktur och höga brottförlängning absorption av termisk chockenergi genom flexibel deformation, vilket förhindrar sprickbildning orsakad av termisk stress.

I studier av 2D-C/C-kompositer fann man att den fria termiska spänningen hos viskosbaserade kolfibrer vid 800 ℃ är 1/8 av PAN-baserade förstärkta material, och den simulerade termiska spänningen under karbonisering är 1/60 av PAN-baserade förstärkta material. Denna extremt låga nivå av termisk stress ger den utmärkt stabilitet under frekventa temperaturförändringar i induktionsvärmesystem, vilket avsevärt förlänger isoleringssystemets livslängd.

Semicorex erbjuder hög kvalitetkolfiltprodukter. Om du har några frågor eller behöver ytterligare information, tveka inte att kontakta oss.

Kontakta telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com