Grafitová plsť

Grafitová plsť je vláknitý materiál s obsahem uhlíku více než 99 % vyrobený z uhlíkové plsti jako suroviny a upravený při vysokých teplotách 2200-2500 stupňů. Dělí se hlavně do tří kategorií: na bázi asfaltu, na bázi polyakrylonitrilu a na bázi lepidla. Tento materiál byl komerčně vyráběn na konci 60. let 20. století a má vysokou teplotní odolnost (až 3000 stupňů v neoxidující atmosféře), odolnost proti korozi a zpracovatelnost. Je široce používán jako izolační vrstva pro pece pro tavení monokrystalů křemíku a pro filtrování vysoce čistých chemických činidel.
V globálních výrobních procesech existují regionální rozdíly: Japonsko používá hlavně materiály na bázi asfaltu, zatímco Evropa a Amerika většinou používají materiály na bázi lepidel a Čína používá k výrobě hlavně materiály na bázi polyakrylonitrilu. Produkty na bázi polyakrylonitrilu se staly hlavním proudem díky své vysoké pevnosti, odolnosti proti oxidaci a tepelně izolačním vlastnostem, zatímco produkty na bázi lepidla mají lepší flexibilitu, ale nižší pevnost. Při použití pecí na monokrystalický křemík se často kombinuje s grafitovou tvrdou kompozitní plstí, aby se zvýšila její schopnost odolávat erozi prouděním vzduchu, a integruje se do součástí, jako jsou izolační válce a izolační desky, aby se optimalizovala stabilita tepelného pole. Patentovaná technologie dále prodlužuje její životnost a účinnost-úspory energie prostřednictvím vrstvené struktury a anti-oxidační úpravy.
Uhlíková plsť se zpracovává při vysoké teplotě přes 2000 stupňů ve vakuu nebo v inertní atmosféře za vzniku grafitové plsti, s obsahem uhlíku vyšším než uhlíková plsť, dosahujícím více než 99 %. Koncem 60. let 20. století již byla ve světě nabídka výrobků z grafitové plsti. Grafitová plsť je rozdělena do tří typů na základě výběru původní plsti: na asfaltové bázi, grafitové plsti na bázi polyakrylonitrilu a grafitové plsti na bázi lepidla.
Mezi nimi asfalt reprezentovaný japonskou Wu Yu Chemical je hlavním proudem v izolačním průmyslu, zatímco izolační plsť v Evropě a Americe se vyrábí hlavně z lepidel, zatímco v Číně je většina z nich vyrobena z materiálů na bázi polyakrylonitrilu. Proces zahrnuje řezání uhlíkové plsti na bázi polyakrylonitrilu nebo uhlíkové plsti na bázi lepidla na požadovanou velikost, svinutí do válcového tvaru a umístění do nádoby vyrobené z grafitového materiálu. Grafitová nádoba je poté umístěna do vysokoteplotní pece (což může být grafitová trubková pec, středně frekvenční, vysokofrekvenční -indukční pec nebo jiné formy ohřevu), chráněná vakuem nebo vysoce čistým inertním plynem, zahřátá rychlostí ohřevu 100–300 stupňů/h na 2200–2500 stupňů, poté přirozeně ochlazena na 100 stupňů
Projekt: Grafitová plsť na bázi polypropylenkyanidu, grafitová plsť na bázi lepidla
Objemová hmotnost (g/cm?) 0,1~0.15 0.05~0,15
Povrchová hustota (g/cm?) 600~1200 300~600
Obsah uhlíku (%) Větší nebo rovno 99 Větší než nebo rovno 99
Obsah popela (%) 0,05~0.1 0.5~0,6
Síla (N ⊥) 60~70 5~10
(Vzorek 50 × 200 ∥) 150~200 10~20
Tepelná vodivost (W/mk) 0,06 (34,6 stupně)
Grafitová plsť na bázi polyakrylonitrilu je pevnější a odolnější vůči oxidaci než grafitová plsť na bázi lepidla, ale má špatnou pružnost, vyšší objemovou hmotnost a lepší izolační vlastnosti. Kromě vysoké čistoty, odolnosti vůči vysokým teplotám, odolnosti proti korozi a netavitelných vlastností blokového grafitu mají také výhody, jako je elasticita, flexibilní skládání, řezání a schopnost šít grafitovou přízí. Hlavní použití grafitové plsti je jako izolační a tepelně izolační materiál pro pece na tavení monokrystalického křemíku. Lze jej použít jako filtrační materiál pro vysoce-čisté korozivní chemické reagencie v chemickém průmyslu. Grafitová plsť může být použita při teplotě kolem 3000 stupňů v podmínkách neoxidující atmosféry.