如图6所示。图6高温碳化炉的结构示意图将耐热梯型结构的有机预氧丝经过高温热处理转化为含碳量在92%以上的无机碳纤维,实现这一转化的关键设备是碳化炉。工程实践与研究表明:其核心技术是宽口碳化炉及其配套的迷宫密封、废气排除和牵伸系统。对于百吨级碳纤维生产线,炉口宽度需在1m以上,而且要正压操作,就需非接触式迷宫密封装置;为使热解废气不污染纤维,排除系统要畅通而瞬时排出;牵伸系统则是制造高性能碳纤维重要手段。3、石墨化炉目前使用的石墨化炉大多是以石墨管为发热体的卧式炉,图5为一种塔姆式石墨化炉示意图。图5塔姆式石墨化炉示意图1-发热体;2,2’-街头部;3,3’-水冷电极;4-保护管;5,5’-绝缘部;6,7-隔热层;8-外壳;9,9’-密封装置;10,10’-丝束通道另外,还有以高能等离子体为热源的石墨化炉、高频石墨化炉,分别如图6,图7所示。图6等离子体石墨化炉示意图1-等离子枪;2-筐体容器;3-石墨保护管;4-碳纤维筒;5-碳纤维;6-石墨纤维收丝筒;7-惰性气体入口;8-温度计;9-石墨保护管支架;10-等离子流;11-凹口;12-惰性气体图7高频石墨化炉示意图1-电源;2-真空电容;3-同轴空腔耦合器;4-石英反应管;5-馈线三通;6-保护气入口附参考文献1,贺福.碳纤维及其应用技术[M].北京:化学工业出版社,2004.2,张跃,陈英斌.聚丙烯腈基碳纤维的研究进展[J].纤维复合材料,2009,26(1):7-10.3,肖建文,方静,孙立.聚丙烯腈原丝碳化反应机理综述[J].高科技纤维与应用,2005,30(1):24-27.4,周冬凤.碳纤维生产中的预氧化及预氧化设备简介[J].设备电器,2008,(10):46-48.5,贺福,李润民.生产碳纤维的关键设备—碳化炉[J].高科技纤维与应用,2006,31(4):16-24.附图:日本东丽公司碳纤维和石墨纤维的性能
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