收藏词条 编辑词条 炭毡
炭毡 (carbon felt)
是由炭纤维组成的毡状炭质材料。随所用原料不同,分为聚丙烯腈基炭毡和黏胶基炭毡两种。(见彩图插页第21页)
(1)黏胶基炭毡。①将黏胶纤维长丝束切成7~10cm长的短纤维,经梳毛机梳毛、平整、用针刺植绒机针刺成厚l0~30mm的黏胶基原毡。②将黏胶基原毡在高温炉中用惰性气体作保护气氛或抽真空,以15~100℃/h升温速率由室温升至1000℃即得。
(2)聚丙烯腈基炭毡。其生产方法有两种:①将聚丙烯腈长丝束切成6~8cm长的短纤维,按黏胶基炭毡生产的第一种方法制成聚丙烯腈基原毡,然后在空气或含氧的气氛中在180~240℃范围内经24~48h的氧化处理,白色的原毡变为黑色预氧化毡,此过程称为预氧化。接着按黏胶基炭毡生产的第二种方法进行炭化处理,炭化速率为30~300℃/h,由室温升至l000℃,再冷却到室温即成。②将聚丙烯腈长丝束经180~240℃预氧化处理成预氧化长丝束,然后把预氧化聚丙烯腈纤维切成7~10cm长的短纤维,并加入一定量的油剂,经梳毡、平整,用针刺植绒机制成厚10~30mm的平板预氧化毡或整体预氧化毡,再按上述炭化处理后冷却到室温即成。
炭毡分平板型和整体型两种,常用规格见表1。
表1 炭毡规格
炭毡形态聚丙烯脯基炭毡黏胶基炭毡
炭毡形态 |
聚丙烯脯基炭毡 |
黏胶基炭毡 |
平板炭毡 |
||
长/mm |
≥l500 |
≥1500 |
宽/mm |
l00~1500 |
700~l500 |
厚/mm |
5~15 |
4~8 |
整体炭毡 长/mm×宽/mm×厚/mm |
400×400×220 |
|
450×450×200 |
||
500×500×180 |
||
600×600×250 |
||
700×700×300 |
炭毡性能和应用见表2。
表2 碳毡的性能
项目 |
聚丙烯腈基 平板炭毡 |
黏胶基 平板炭毡 |
聚丙烯腈基 整体炭毡 |
体积密度 /g·cm-3 |
0.O9~O.15 |
0.05~0.09 |
≥0.15 |
含碳量/% |
≥90 |
≥90 |
≥90 |
灰分/% |
0.8~1.0 |
1.3~1.6 |
≤2 |
强力/N(⊥) (试样50mm×200mm)(∥) |
70~80 200~250 |
10~15 30~150 |
≥49.05 |
热导率/W·(m·K)-l |
0.104(460℃) |
0.03(52℃) |
<0.12 |
氧化失重/%(空气、40h) |
0.01~O.02 (450℃) |
24.8 (500℃) |
|
拉伸强度/MPa |
X-Y向:≥0.2 Z向:≥0.015 |