Grafitni filc

Grafitni filc je vlaknasti materijal s udjelom ugljika od preko 99% izrađen od karbonskog filca kao sirovine i tretiran na visokim temperaturama od 2200-2500 stupnjeva. Uglavnom se dijeli u tri kategorije: na bazi asfalta, na bazi poliakrilonitrila i na bazi ljepila. Ovaj materijal je komercijalno proizveden kasnih 1960-ih i ima otpornost na visoke temperature (do 3000 stupnjeva u neoksidirajućoj atmosferi), otpornost na koroziju i mogućnost obrade. Naširoko se koristi kao izolacijski sloj za peći za taljenje monokristalnog silicija i za filtriranje kemijskih reagensa visoke čistoće.
Postoje regionalne razlike u globalnim proizvodnim procesima: Japan uglavnom koristi materijale na bazi asfalta, dok Europa i Amerika uglavnom koriste materijale na bazi ljepila, a Kina uglavnom koristi materijale na bazi poliakrilonitrila za proizvodnju. Proizvodi na bazi poliakrilonitrila postali su glavni tok zbog svoje visoke čvrstoće, otpornosti na oksidaciju i svojstava toplinske izolacije, dok proizvodi na bazi ljepila imaju bolju fleksibilnost, ali manju čvrstoću. U primjeni peći s monokristalnim silicijem, često se kombinira s grafitnim tvrdim kompozitnim filcom kako bi se poboljšala njegova sposobnost otpornosti na eroziju protoka zraka, te se integrira u komponente kao što su izolacijski cilindri i izolacijske ploče kako bi se optimizirala stabilnost toplinskog polja. Patentirana tehnologija dodatno produljuje radni vijek i učinkovitost -uštede energije kroz slojeviti dizajn strukture i anti-tretman protiv oksidacije.
Ugljični filc se obrađuje na visokoj temperaturi od preko 2000 stupnjeva pod vakuumom ili inertnom atmosferom kako bi se dobio grafitni filc, sa sadržajem ugljika višim od sadržaja ugljičnog pusta, koji doseže preko 99%. U kasnim 1960-ima u svijetu je već postojala ponuda proizvoda od grafitnog filca. Grafitni filc je podijeljen u tri vrste na temelju odabira izvornog filca: na bazi asfalta, grafitni filc na bazi poliakrilonitrila i grafitni filc na bazi ljepila.
Među njima, asfalt koji predstavlja japanski Wu Yu Chemical glavni je tok u industriji izolacije, dok je izolacijski filc u Europi i Americi uglavnom napravljen od ljepila, dok je u Kini većina njih izrađena od materijala na bazi poliakrilonitrila. Proces uključuje rezanje karbonskog filca na bazi poliakrilonitrila ili karbonskog filca na bazi ljepila na potrebnu veličinu, valjanje u cilindrični oblik i stavljanje u spremnik napravljen od grafitnog materijala. Spremnik s grafitom se zatim stavlja u visoko-temperaturnu peć (koja može biti grafitna cijevna peć, srednjofrekventna, visoko-frekventna indukcijska peć ili drugi oblici grijanja), zaštićena vakuumom ili inertnim plinom visoke-čistoće, zagrijavana brzinom zagrijavanja od 100-300 stupnjeva/h do 2200-2500 stupnja, a zatim se prirodno ohladi na 100 stupnjeva.
Projekt: grafitni filc na bazi polipropilen cijanida, grafitni filc na bazi ljepila
Nasipna gustoća (g/cm?) 0,1~0.15 0.05~0,15
Površinska gustoća (g/cm?) 600~1200 300~600
Sadržaj ugljika (%) Veći ili jednak 99 Veći ili jednak 99
Sadržaj pepela (%) 0,05~0.1 0.5~0,6
Snaga (N ⊥) 60~70 5~10
(Uzorak 50 × 200 ∥) 150~200 10~20
Toplinska vodljivost (W/mk) 0,06 (34,6 stupnjeva)
Grafitni filc na bazi poliakrilonitrila jači je i otporniji na oksidaciju nego grafitni filc na bazi ljepila, ali ima slabu fleksibilnost, veću nasipnu gustoću i bolju izolaciju. Uz visoku čistoću, otpornost na visoke temperature, otpornost na koroziju i svojstva netaljenja blok grafita, oni također imaju prednosti kao što su elastičnost, fleksibilno savijanje, rezanje i mogućnost šivanja s grafitnom pređom. Glavna upotreba grafitnog filca je kao izolacija i toplinski izolacijski materijal za peći za taljenje monokristalnog silicija. Može se koristiti kao filtarski materijal za korozivne kemijske reagense visoke-čistoće u kemijskoj industriji. Grafitni filc može se koristiti na temperaturi od oko 3000 stupnjeva u uvjetima neoksidirajuće atmosfere.