石墨課堂—黏結(jié)劑焦化階段
明火溫度350~850℃,制品溫度200~800℃。當(dāng)制品本身溫度在200~300℃時(shí),制品內(nèi)的吸附水和化合水以及低分子烷烴被排除,同時(shí)在此溫度范圍內(nèi)還將伴隨著游離基反應(yīng)的發(fā)生,非芳香族物獲得一定的能量后,呈氣態(tài)或液態(tài)脫離基本結(jié)構(gòu)單位,而在400℃時(shí)表現(xiàn)得最為突出。

當(dāng)溫度繼續(xù)升到400℃以上時(shí),一方面熱解分解劇烈進(jìn)行,主要是甲基以及較長(zhǎng)的側(cè)鏈分解產(chǎn)生的甲烷、氫等低分子化合物;另一方面基本結(jié)構(gòu)單位的芳香族在 500~650℃時(shí),碳環(huán)聚合形成半焦,570℃以上半焦熱解并在制品表面形成一層致密而堅(jiān)固的炭層。在 700℃以后,半焦結(jié)構(gòu)分解劇烈,氫、C0大量產(chǎn)生,芳香族炭核結(jié)核的程度顯著提高逐漸形成焦炭。

同時(shí),對(duì)熱不穩(wěn)定的一些原子團(tuán)從黏結(jié)劑的基本結(jié)構(gòu)上失去,發(fā)生劇烈的分解反應(yīng),另一方面,具有反應(yīng)能力的原子團(tuán)又會(huì)相互作用產(chǎn)生合成和縮聚反應(yīng),生成分子量較大的分子。這種基本構(gòu)造單位由于側(cè)鏈脫落而呈活性,有利于形成半焦和瀝青焦,構(gòu)成亂層結(jié)構(gòu)基本單位的六角網(wǎng)狀平面。

制品溫度在 300℃到500℃左右,瀝青的分解反應(yīng)發(fā)生很快,揮發(fā)分大量排除,為使揮發(fā)分的排除不至于過(guò)分激烈(否則會(huì)導(dǎo)致制品產(chǎn)生裂紋),升溫速度要求控制很慢,一般為2~3℃/h。在500~800℃時(shí),聚合反應(yīng)加速進(jìn)行,瀝青的焦化反應(yīng)已基本完成,即瀝青完全形成瀝青焦。在 750~800℃范圍內(nèi),升溫速度也不能太快,因?yàn)樵谶@個(gè)階段中仍然有少量的揮發(fā)分繼續(xù)排除。