Grafitna klobučevina

Grafitna klobučevina je vlaknati material z vsebnostjo ogljika nad 99 %, izdelan iz ogljikove klobučevine kot surovine in obdelan pri visokih temperaturah 2200-2500 stopinj. V glavnem je razdeljen na tri kategorije: na osnovi asfalta, na osnovi poliakrilonitrila in na osnovi lepila. Ta material je bil komercialno proizveden v poznih šestdesetih letih prejšnjega stoletja in ima visoko temperaturno odpornost (do 3000 stopinj v neoksidirajoči atmosferi), odpornost proti koroziji in sposobnost obdelave. Široko se uporablja kot izolacijska plast za peči za taljenje monokristalnega silicija in za filtriranje kemičnih reagentov visoke čistosti.
Obstajajo regionalne razlike v globalnih proizvodnih procesih: Japonska večinoma uporablja materiale na osnovi asfalta, medtem ko Evropa in Amerika večinoma uporabljata materiale na osnovi lepil, Kitajska pa za proizvodnjo uporablja predvsem materiale na osnovi poliakrilonitrila. Izdelki na osnovi poliakrilonitrila so postali priljubljeni zaradi svoje visoke trdnosti, odpornosti proti oksidaciji in toplotne izolacije, medtem ko imajo izdelki na osnovi lepila boljšo fleksibilnost, vendar nižjo trdnost. Pri uporabi peči za monokristalni silicij se pogosto kombinira z grafitno trdo kompozitno klobučevino, da se izboljša njegova sposobnost upreti eroziji zračnega toka, in integrira v komponente, kot so izolacijski valji in izolacijske plošče, da optimizira stabilnost toplotnega polja. Patentirana tehnologija še dodatno podaljšuje njegovo življenjsko dobo in učinkovitost-varčevanja z energijo z večplastno zasnovo strukture in anti-antioksidacijsko obdelavo.
Ogljikova klobučevina se obdeluje pri visoki temperaturi nad 2000 stopinj v vakuumu ali inertni atmosferi, da se proizvede grafitna klobučevina z vsebnostjo ogljika, ki je višja od vsebnosti ogljikove klobučevine in dosega več kot 99 %. V poznih šestdesetih letih prejšnjega stoletja je v svetu že obstajala ponudba izdelkov iz grafitne klobučevine. Grafitna klobučevina je glede na izbiro originalne klobučevine razdeljena na tri vrste: grafitna klobučevina na osnovi asfalta, grafitna klobučevina na osnovi poliakrilonitrila in grafitna klobučevina na osnovi lepila.
Med njimi je asfalt, ki ga zastopa japonski Wu Yu Chemical, glavni tok v industriji izolacije, medtem ko je izolacijski filc v Evropi in Ameriki v glavnem narejen iz lepil, medtem ko je na Kitajskem večina iz materialov na osnovi poliakrilonitrila. Postopek vključuje rezanje ogljikove klobučevine na osnovi poliakrilonitrila ali ogljikove klobučevine na osnovi lepila na zahtevano velikost, zvijanje v valjasto obliko in namestitev v posodo iz grafitnega materiala. Grafitno posodo nato postavimo v visoko-temperaturno peč (ki je lahko grafitna cevna peč, srednjefrekvenčna, visoko-frekvenčna indukcijska peč ali druge oblike gretja), zaščiteno z vakuumom ali inertnim plinom visoke-čistosti, segreto s hitrostjo segrevanja 100–300 stopinj/h na 2200–2500 stopinj in nato naravno ohlajen na 100 stopinj.
Projekt: Grafitna klobučevina na osnovi polipropilen cianida, grafitna klobučevina na osnovi lepila
Nasipna gostota (g/cm?) 0,1~0.15 0.05~0,15
Površinska gostota (g/cm?) 600~1200 300~600
Vsebnost ogljika (%) Večja ali enaka 99 Večja ali enaka 99
Vsebnost pepela (%) 0,05~0.1 0.5~0,6
Trdnost (N ⊥) 60~70 5~10
(Vzorec 50 × 200 ∥) 150~200 10~20
Toplotna prevodnost (W/mk) 0,06 (34,6 stopinj)
Grafitna klobučevina na osnovi poliakrilonitrila je močnejša in bolj odporna proti oksidaciji kot grafitna klobučevina na osnovi lepila, vendar ima slabo prožnost, večjo nasipno gostoto in boljšo izolacijo. Poleg visoke čistosti, odpornosti na visoke temperature, odpornosti proti koroziji in lastnosti, ki se ne talijo, ima blok grafit tudi prednosti, kot so elastičnost, prožno zlaganje, rezanje in možnost šivanja z grafitno prejo. Glavna uporaba grafitne klobučevine je izolacija in toplotnoizolacijski material za peči za taljenje monokristalnega silicija. Uporablja se lahko kot filtrirni material za jedke kemične reagente visoke-čistosti v kemični industriji. Grafitna klobučevina se lahko uporablja pri temperaturi okoli 3000 stopinj v pogojih neoksidativne atmosfere.