Производственная компания ООО "Карбосил"

+7 (495) 151-54-16

Перезвоните нам

karbosil@yandex.ru

О нас

Направления деятельности

Главная / Справочник / Углеродный войлок: Вискоза или ПАН-волокно?

Углеродный войлок: Вискоза или ПАН-волокно?

Исходным сырьем для производства углеродного или графитового войлока служат два основных типа волокон: вискозные и полиакрилонитрильные (ПАН или PAN). Каждый тип основы имеет свои преимущества, недостатки и области применения.

Вискозная основа

Преимущества

Чрезвычайно низкий уровень содержания золы (20–400 ppm)
После высокотемпературной обработке отличается высоким содержанием углерода (до 99,9%).
Исключительно высокая термостойкость (температура эксплуатации до 2800 °C).
Предпочтительна для процессов, требующих высокой чистоты (электроника, космическая и химическая промышленность).
Теплопроводность ниже, чем у ПАН-основы.

Недостатки

Низкая прочность по сравнению с PAN-волокнами.
Более высокая стоимость.
Более сложная технология для достижения стабильных результатов.

ПАН (полиакрилонитрильная) основа

Преимущества

Высокая прочность.
Сравнительно низкая стоимость.
Стабильность свойств.
Достаточная термостойкость после графитизации (температура эксплуатации до 2200 °C).
Соотношение цены и характеристик.

Недостатки

Хуже вискозы по теплоизолирующим свойствам.
Выше зольность чем у вискозной основы (200–800 ppm для графитированных продуктов).
Уступает вискозе по чистоте конечного продукта, что критически важно для особо чувствительных процессов, например производства полупроводников и выращивания кристаллов.

Сравнение основных характеристик:

Температура обработки: Для вискозной основы верхний предел до 2400 °C, для ПАН - обычно 2200 °C.
Содержание углерода: Для ПАН-основы - до 99,7%, для вискозной - достигает 99,9%.
Теплопроводность: Для вискозной основы нижний предел может быть ниже - до 0,15 Вт/(м·К), т. .е. вискоза имеет более низкую теплопроводность, чем ПАН при температурах выше 1800 °C.
Плотность: Для ПАН-основы - 0,10 - 0,16 г/см³, для вискозной - до 0,08-0,12 г/см³.
Содержание золы: Для ПАН-основы верхний предел может достигать 5000 ppm, для вискозной - обычно 200-1000 ppm.
ПАН имеет более грубые волокна и больший диаметр волокон = меньшая площадь поверхности.
ПАН более жесткий и имеет более "жесткое" ощущение. Вискоза более гибкая и меньше раздражает кожу.

Вывод

Таким образом, выбор между углеродным войлоком на основе вискозы и ПАН-волокон определяется требованиями к чистоте, температурной стойкости и специфике производственного процесса.

Вискозный войлок рекомендуется для применений, где критически важна минимальная зольность и высокая чистота - например, в вакуумных высокотемпературных печах для выращивания кристаллов, производстве полупроводников, а также в электронике и химической промышленности, где даже незначительные примеси могут повлиять на качество продукции.

ПАН-войлок целесообразно использовать в случаях, когда допустимы более высокие примеси и главным фактором применения является цена, что востребовано в металлургии, машиностроении и при термообработке металлов.

Оба материала широко применяются в промышленности, а окончательный выбор основывается на сочетании требований к чистоте, температуре эксплуатации, механическим свойствам и экономической эффективности.

Параметр

Вискозная основа

PAN-основа

Содержание углерода (%)

до 99,9

до 99,7

Зольность (ppm)

20–400

200–800

Температура эксплуатации

до 2400 °C

до 2200 °C

Теплопроводность (Вт/м·К)

0,15–0,18 Вт/(м·К), ниже, чем у ПАН

0,20–0,24 Вт/(м·К), выше, чем у вискозы

Плотность (г/см³)

0,08–0,12

0,10–0,16

Гибкость

высокая

ниже

Прочность

высокая

Чистота

Исключительно высокая, минимальная зольность

Ниже, подходит для менее
чувствительных процессов

Области применения

Электроника, выращивание кристаллов, полупроводники, химическая промышленность

Металлургия, машиностроение, термообработка

Лучшая теплоизоляция, сложнее технология

Особенности

Стабильность свойств, экономичность

Для того, чтобы сделать выбор в пользу применения того или иного войлока в качестве углеродного изоляционного материала нужно анализировать сразу несколько факторов, таких как: температура, глубина вакуума при откачке и на рабочем процессе, требования к чистоте исходной продукции, наличие химически агрессивных паров, и т.д. Для окончательного решения лучше проконсультироваться со специалистами.

Автор статьи:
Сеньков Олег Владимирович

Главный инженер ООО "КАРБОСИЛ"

Наши услуги:

Углеродная ткань

Твёрдый графитовый войлок УКМТ-1

Мягкий углеродный войлок

Графитовый или углеродный войлок - это высокотемпературный теплоизоляционный материал, изготовленный из органических волокон, которые последовательно проходят процессы карбонизации и графитации.

Углеродный войлок: области применения

Графитовый войлок используется как основной теплоизоляционный материал для производства теплоизоляционных экранов высокотемпературных печей, в самых разнообразных технологических процессах проходящих в вакууме или среде инертного газа.

Углеродный войлок: области применения

Углеродный (графитовый) войлок — это высокотехнологичный материал с уникальным сочетанием свойств, востребованных в самых требовательных процессах

Углеродный войлок: подробнее о вискозной основе

Войлок из вискозного волокна признан мировым стандартом теплоизоляции для оборудования, работающего в вакууме или инертной среде при сверхчистых процессах.

Углеродный войлок: подробнее о ПАН-основе

Углеродный войлок на основе PAN (ПАН) волокна представляет собой нетканый материал, получаемый путем высокотемпературной обработки синтетического полиакрилонитрильного волокна, что обеспечивает ему прочную волокнистую структуру и высокое содержание углерода.

Жесткий углеродный войлок УКМТ-1: что это и где применяется

Твердый графитовый войлок УКМТ-1, это стабильный по форме теплоизоляционный углерод-углеродный композиционный материал (далее УУКМ), изготовленный из углеродных (графитовых) волокон и углеродного связующего вещества