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碳纖維制品后續發生裂紋或是其它的表面的問題,一般都是在碳纖維制品在加工生產時由于處理不當造成的.常見的碳纖維制品在加工時.升溫速率對焙燒會產生什么影響?
焙燒升溫速率影響到煤瀝青的熱解縮聚炭化進程和黏結劑的析焦量,也影響炭坯形態的變化,從而影響到焙燒品的理化性能指標。升溫速率慢時,煤瀝青有足夠的時間進行熱解縮聚反應,其析焦量增多,成焦密度增大,有利于提高炭制品性能,從而防止炭坯產生裂紋。相反,升溫速率快時,大量煤瀝青所含有機物分子來不及發生縮聚反應便揮發出來,帶走了很多本來可生成瀝青焦的炭,使煤瀝青析焦量降低,同時煤瀝青的揮發分劇烈排出,炭坯容易產生裂紋。焙燒升溫速率過快,煤瀝青的熱分解和揮發速率也加快,分解的揮發分增加,同時結焦殘炭值下降,并導致焙燒品一系列理化性能降低,而且在焙燒過程中容易產生裂紋廢品。
升溫速率直接影響到焙燒爐的溫度場分布,這是由于炭坯在焙燒爐內的受熱溫度和時間均滯后熱氣流,爐室內不同位置的炭坯都處在不均勻的溫度場中,溫度分布的不均勻決定了煤瀝青同類熱解縮聚反應的不同時性,導致炭坯體積發生不均勻收縮,內部產生內應力而出現裂紋。放慢350~600℃階段的升溫速率,煤瀝青有足夠時間進行熱解縮聚反應,可以提高煤瀝青析焦量,同時還可使焙燒體系內溫度場較均勻,對炭坯焙燒質量的提高有利。
最佳升溫速率應能保證生坯中煤瀝青的熱解縮聚在最利于成品率和產品質量條件下進行,即產生的彎曲、變形和裂紋的數量最少,并且能得到最大的結焦殘炭值,從而使碳纖維制品有較高的體積密度、機械強度和較低的電阻率。