Pâslă pe bază de viscoză în cuptorul de încălzire prin inducție

Adecvarea luifibră de carbon pe bază de viscoză pentru sisteme de izolareîn medii de încălzire prin inducție la temperatură înaltă se datorează în primul rând proprietăților sale cheie, inclusiv conductivitate termică scăzută, stabilitate termică ridicată, rezistență excelentă la șocuri termice, puritate ridicată și conținut scăzut de impurități și procesabilitate ușoară. Aceste proprietăți funcționează împreună pentru a-l face un material de izolare extrem de eficient, curat și de încredere pentru medii extreme de temperatură ridicată, având o valoare strategică de neînlocuit, în special în domenii de ultimă generație, cum ar fi industria aerospațială și producția de semiconductori.

I. Conductivitate termică scăzută

Conductibilitatea termică a pe bază de viscozăfibra de carbonla temperatura camerei este de aproximativ 1,26 W/m·K, mult mai mică decât cea a materialelor metalice (cum ar fi oțelul inoxidabil, aproximativ 15 W/(m·K)) și a multor materiale ceramice. Această caracteristică provine din „structura sa dezordonată din grafit” și „structura poroasă dezvoltată”. În sistemele de încălzire prin inducție la temperatură înaltă, conductibilitatea termică scăzută înseamnă că căldura este mai puțin ușor pierdută din zona de încălzire în mediul exterior, realizând astfel o izolație eficientă.

Conductivitatea termică a fibrei de carbon pe bază de viscoză rămâne scăzută chiar și la temperaturi ridicate. Microstructura sa conține numeroși pori la scară nanometrică și la scară mică, care formează „canale scăzute de transfer de căldură” la temperaturi de peste 2000 ℃, împiedicând efectiv conducerea căldurii. Simultan, materialele de carbon transferă căldură prin undele de rețea, în timp ce aranjamentul rețelei al fibrelor de carbon pe bază de viscoză este mai dezordonat (structură negrafitizată), prelungind calea de conducție a căldurii și reducând și mai mult conductivitatea termică. În echipamentele de înaltă temperatură, cum ar fi cuptoarele cu siliciu monocristal, pâslele de izolare sau plăcile termoizolante realizate din fibre de carbon pe bază de viscoză pot reduce semnificativ pierderile de căldură și pot îmbunătăți eficiența energetică.

II. Rezistență la temperaturi ridicate și stabilitate termică

Fibrele de carbon pe bază de viscoză pot funcționa stabil până la „peste 2800℃” în medii inerte sau în vid, făcându-le un material izolator ideal pentru zonele cu temperaturi ridicate din sistemele de încălzire prin inducție. La temperaturi extreme de peste 2000℃, majoritatea materialelor suferă modificări fizico-chimice semnificative, în timp ce fibrele de carbon pe bază de viscoză își păstrează structura și proprietățile de bază.

Stabilitatea termică ridicată a fibrelor de carbon pe bază de viscoză provine din proprietățile lor „dificil de grafitizat”. În comparație cu fibrele de carbon pe bază de PAN sau pe bază de smoală, fibrele de carbon pe bază de viscoză sunt mai puțin probabil să formeze o structură de grafit foarte ordonată la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, acest lucru înseamnă, de asemenea, că sunt mai puțin predispuși la tranziții drastice de fază structurală la temperaturi ridicate. Experimentele arată că fibrele de carbon pe bază de viscoză tratate la 2200℃ păstrează încă o structură negrafitizată cu o densitate de numai 1,39 g/cm³ și un conținut de carbon de peste 98,5%. Această structură stabilă de carbon le împiedică să se topească sau să se descompună la temperaturi ridicate, permițându-le să-și mențină proprietățile de izolare termică pe o perioadă lungă de timp.

Este de remarcat faptul că fibrele de carbon pe bază de viscoză sunt predispuse la oxidare în medii oxidante (accelerate semnificativ peste 400℃). Cu toate acestea, în sistemele de încălzire prin inducție, utilizarea unei atmosfere protectoare (cum ar fi argonul sau azotul) sau a unei camere de vid evită în mod eficient această problemă de oxidare, valorificând pe deplin rezistența lor la temperatură ridicată.

III. Rezistență excelentă la șocuri termice

Sistemele de încălzire prin inducție necesită de obicei porniri și opriri frecvente, ceea ce duce la schimbări drastice de temperatură. Alungirea mare la rupere (>2%) și densitatea scăzută (1,39-1,7 g/cm³) a fibrelor de carbon pe bază de viscoză le conferă o rezistență excelentă la șocuri termice, permițându-le să reziste la fluctuațiile rapide de temperatură fără a se crăpa ușor.

Rezistența la șocuri termice se referă la capacitatea unui material de a rezista la fisurare la schimbări drastice de temperatură. Coeficientul de dilatare liniar pozitiv al fibrelor de carbon pe bază de viscoză (2,184 × 10⁻⁶/K la 800℃) asigură un grad ridicat de potrivire între comportamentul lor de expansiune și cel al matricei de rășină în timpul încălzirii, reducând semnificativ concentrația de stres termic. În plus, structura lor flexibilă și alungirea mare la rupere permit absorbția energiei șocului termic prin deformare flexibilă, prevenind fisurarea cauzată de stresul termic.

În studiile compozitelor 2D-C/C, s-a constatat că deformarea termică liberă a fibrelor de carbon pe bază de viscoză la 800 ℃ este 1/8 din cea a materialelor armate pe bază de PAN, iar stresul termic simulat în timpul carbonizării este de 1/60 din cel al materialelor armate pe bază de PAN. Acest nivel extrem de scăzut de stres termic îi conferă o stabilitate excelentă la schimbări frecvente de temperatură în sistemele de încălzire prin inducție, prelungind semnificativ durata de viață a sistemului de izolație.

Semicorex oferă calitate înaltăpâslă de carbonproduse. Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de detalii suplimentare, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.

Telefon de contact +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com