氧化炉和碳化炉是生产线的主体设备,也是关键设备!碳化炉应满足碳化工艺的要求,可分为低温碳化炉和高温碳化炉!与此配套的还有非接触式迷宫密封装置、加热系统、废气排出和处理系统以及牵伸装置,由它们集成组合为一个完整的碳化炉,可实现稳定规模化生产!低温炭化炉低温碳化炉的炉温一般设计在300~800℃.在这温区预氧丝结构发生了剧烈变化,约有30%~40%的质量(相对于预氧丝)要热解逸走,是结构转化的关键阶段!
700℃左右是碳化转化的敏感温度,预氧丝中结合的8%~10%的氧以CO、CO2:和H2O小分子逸走,同时释放出大量的HCN和NH3.这一阶段是分解区域I内发生!700℃之后释放出的主要是HCN和N2,是小的碳环缩聚为大环的产物,是向乱层石墨结构转化的信息!碳化过程中结构转化的主要结构参数的变化,同样表明700℃是碳化结构转化的敏感温度。碳纤维是一种由碳元素组成的纤维材料,因其性能较为,甚至可以替代钢铁来使用而备受航天军工、工业机械等领域的青睐。
在高温碳化过程中,实施负牵伸,即负牵1%~5%.这也就是说,在牵伸张力的调控下负牵1%~5%,但不能让其自由收缩,否则解取向,得不到高性能碳纤维!高温区的副产物主要是N2,其次是HCN;它们都是小的碳网平面热缩聚为大的碳网平面的产物,合理的化学收缩是结构转化的必然规律!换言之,合理的热缩聚是为了保持碳网平面对纤维轴的择优取向。所以,在牵伸调控下的负牵伸是高温碳化工艺参数的一项重要指标!如果过度牵伸,甚至正牵伸,会损伤纤维,出现严重的径向裂纹,是断丝的前兆,在生产碳纤维的全过程中,牵伸贯穿始终.
在制造聚丙烯腈(PAN)基碳纤维过程中,结构经过两次重大变化后由有机原丝转化为无机碳纤维!一是在预氧化过程中,使PAN的线型分子链转化为耐热梯型结构的预氧丝;二是在碳化过程中,由预氧丝的梯型结构转化为碳纤维的乱层石墨结构。转化过程中的结构变化如图1!第一次结构转化是在200~280℃空气中进行,PAN线型分子链由预氧化而结合8%~10%的氧,也就是我们经常说的预氧化,使其线型分子链转化为耐热的梯型结构,可经得起高温碳化而保持纤维形态;第二次转化是在300~1800℃惰性气体保护下进行,梯型结构经过热解使非碳原子逸走而发生缩聚反应,生成乱层石墨结构或石墨结构,最终生成了含碳量在92%以上的无机碳纤维!
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牵伸有正牵伸(伸长)、零牵伸(定伸长)和负牵伸(收缩),是制造高性能碳纤维的必备工艺条件!一般在预氧化工序正牵1%~5%或定伸长,需根据PAN原丝性能而定:在低温碳化工序一般为正牵伸,高温碳化工序为负牵伸,全线牵伸之和在零附近,或略有正牵!产业化就需规模化的生产设备。研发高强级碳纤维生产线的国产设备迫在眉睫,尤其是先进的预氧化炉和多段宽口碳化炉及其配套系统。当前值得注意的一种倾向是对设备的研发重视不够,投入较少,进展缓慢,是系统工程中的一个薄弱环节!
以"打造各种碳纤维设备良好品质"为目标,向用户提供技术优良、性能稳定、专业制造、精良品质的产品.高温碳化炉高温碳化炉的温度一般在1000~1600℃!对于ht级碳纤维生产线配套使用的高温碳化炉多用石墨发热体作为热源,用低电压大电流变压器实施调控!设计温度、电阻、电压和电流要匹配,可长期(3个月以上)稳定生产!对于高强级碳纤维生产线,不能采用窄口碳化炉,一般采用宽口在1m以上,以实现不收幅、不扩幅的大通道生产方式.
不锈钢焊管生产设备:不锈钢管/碳钢制造机, 圆管抛光机, 方/矩管抛光机, 圆管矫直机, 整型机, 不锈钢管, 辊轧机, 钢结构加工专用机, 金属薄板加工专用机, 分条机, 钢(铁)板/卷, 整平裁剪机, 钢板加工机械, 钢管制造机, 管用攻牙机, 管用修端机, 切管机, 弯管机等。产品生产已完成后的UT\ET等探伤设备。 不锈钢无缝管生产设备:焊机,打头机,拉机,轧机,固熔炉,矫直机,抛光机,行车,酸洗环保设备,UT、ET等探伤设备。