Viskosebaseret filt i induktionsvarmeovn

Egnetheden afviskosebaseret kulfiber til isoleringssystemeri højtemperatur-induktionsopvarmningsmiljøer skyldes primært dets nøgleegenskaber, herunder lav termisk ledningsevne, høj termisk stabilitet, fremragende termisk stødmodstand, høj renhed og lavt urenhedsindhold og let bearbejdelighed. Disse egenskaber arbejder sammen for at gøre det til et yderst effektivt, rent og pålideligt isoleringsmateriale til ekstreme højtemperaturmiljøer, der besidder uerstattelig strategisk værdi, især inden for avancerede områder såsom rumfart og halvlederfremstilling.

I. Lav termisk ledningsevne

Den termiske ledningsevne af viskose-baseretkulfiberved stuetemperatur er ca. 1,26 W/m·K, langt lavere end for metalliske materialer (såsom rustfrit stål, ca. 15 W/(m·K)) og mange keramiske materialer. Denne egenskab stammer fra dens "uordnede grafitstruktur" og "udviklede porøse struktur." I højtemperatur-induktionsvarmesystemer betyder lav varmeledningsevne, at varme tabes mindre let fra varmeområdet til det ydre miljø, hvorved der opnås en effektiv isolering.

Den termiske ledningsevne af viskosebaseret kulfiber forbliver lav selv ved høje temperaturer. Dens mikrostruktur indeholder adskillige porer i nanoskala og mikroskala, som danner "lav varmeoverførselskanaler" ved temperaturer over 2000 ℃, hvilket effektivt hindrer varmeledning. Samtidig overfører kulstofmaterialer varme gennem gitterbølger, mens gitterarrangementet af viskosebaserede kulfibre er mere uordnet (ikke-grafitiseret struktur), hvilket forlænger varmeledningsvejen og yderligere reducerer termisk ledningsevne. I højtemperaturudstyr som enkeltkrystal siliciumovne kan isoleringsfilt eller varmeisoleringsplader lavet af viskosebaserede kulfibre reducere varmetabet og forbedre energieffektiviteten betydeligt.

II. Høj temperatur modstand og termisk stabilitet

Viskosebaserede kulfibre kan fungere stabilt op til "over 2800 ℃" i inaktive eller vakuummiljøer, hvilket gør dem til et ideelt isoleringsmateriale til højtemperaturområder i induktionsvarmesystemer. Ved ekstreme temperaturer over 2000 ℃ gennemgår de fleste materialer betydelige fysisk-kemiske ændringer, mens viskosebaserede kulfibre bevarer deres grundlæggende struktur og egenskaber.

Den høje termiske stabilitet af viskosebaserede kulfibre stammer fra deres "svære at grafitisere" egenskaber. Sammenlignet med PAN-baserede eller pitch-baserede kulfibre er viskosebaserede kulfibre mindre tilbøjelige til at danne en højt ordnet grafitstruktur ved høje temperaturer. Dette betyder dog også, at de er mindre tilbøjelige til drastiske strukturelle faseovergange ved høje temperaturer. Eksperimenter viser, at viskosebaserede kulfibre behandlet ved 2200 ℃ stadig bevarer en ikke-grafitiseret struktur med en densitet på kun 1,39 g/cm³ og et kulstofindhold på over 98,5 %. Denne stabile kulstofstruktur forhindrer dem i at smelte eller nedbrydes ved høje temperaturer, hvilket giver dem mulighed for at bevare deres varmeisoleringsegenskaber over en lang periode.

Det er værd at bemærke, at viskosebaserede kulfibre er tilbøjelige til oxidation i oxiderende miljøer (betydeligt accelereret over 400 ℃). Men i induktionsvarmesystemer undgår brugen af ​​en beskyttende atmosfære (såsom argon eller nitrogen) eller et vakuumkammer dette oxidationsproblem effektivt, hvilket fuldt ud udnytter deres modstandsdygtighed over for høje temperaturer.

III. Fremragende termisk stødmodstand

Induktionsvarmesystemer kræver typisk hyppige opstart og nedlukninger, hvilket fører til drastiske temperaturændringer. Den høje brudforlængelse (>2%) og lave tæthed (1,39-1,7 g/cm³) af viskosebaserede kulfibre giver dem fremragende termisk stødmodstand, hvilket gør dem i stand til at modstå hurtige temperaturudsving uden let at revne.

Termisk stødmodstand refererer til et materiales evne til at modstå revner under drastiske temperaturændringer. Den positive lineære ekspansionskoefficient for viskosebaserede kulfibre (2.184 × 10⁻⁶/K ved 800℃) sikrer en høj grad af overensstemmelse mellem deres ekspansionsadfærd og harpiksmatricens opførsel under opvarmning, hvilket reducerer termisk spændingskoncentration betydeligt. Ydermere tillader deres fleksible struktur og høje brudforlængelse absorption af termisk stødenergi gennem fleksibel deformation, hvilket forhindrer revner forårsaget af termisk stress.

I undersøgelser af 2D-C/C-kompositter blev det fundet, at den frie termiske belastning af viskosebaserede kulfibre ved 800 ℃ er 1/8 af PAN-baserede forstærkede materialer, og den simulerede termiske spænding under karbonisering er 1/60 af PAN-baserede forstærkede materialer. Dette ekstremt lave niveau af termisk stress giver det fremragende stabilitet under hyppige temperaturændringer i induktionsvarmesystemer, hvilket forlænger isoleringssystemets levetid betydeligt.

Semicorex tilbyder høj kvalitetcarbon filtprodukter. Hvis du har spørgsmål eller brug for yderligere detaljer, så tøv ikke med at kontakte os.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com