Графитовая вата

Графитовая вата различных типов и характеристик

Графитовая вата — это нетканые волокнистые материалы на основе углерода, предназначенные для работы при высоких температурах в вакууме и защитных атмосферах. В промышленной практике также используется термин «графитовая вата», однако он носит обиходный характер и не отражает технологических различий материалов.

Что такое графитовая вата

Оба материала изготавливаются из углеродных волокон и имеют высокую пористость. Разница между ними определяется температурой финальной термообработки:

• Углеродный войлок получают карбонизацией волокон при температуре до 1200 °C.
• Графитированный войлок дополнительно подвергается графитации при 2200–3000 °C, в результате чего структура углерода переходит в более упорядоченную графитовую форму.

Технология производства

Исходным сырьём служат вискозные или PAN-волокна. После формирования полотна материал проходит многостадийную термообработку:

1. Окислительная стабилизация (для PAN-волокон);
2. Карбонизация в инертной среде (углеродный войлок);
3. Графитация при сверхвысоких температурах (графитированный войлок).

Физико-технические характеристики

Плотность и пористость

Типичная кажущаяся плотность промышленного войлока составляет 60–130 кг/м³. Материал отличается открытой пористой структурой и высокой газопроницаемостью.

Теплопроводность

Теплопроводность зависит от температуры, плотности и среды эксплуатации:

• при 20 °C в вакууме: 0,06–0,10 Вт/(м·К);
• при 1000–1500 °C в вакууме: до 0,35–0,50 Вт/(м·К).

В окислительных средах эксплуатация без защиты не допускается.

Электрическое сопротивление

• углеродный войлок: 2–10 Ом·мм²/м;
• графитированный войлок: 0,4–1,0 Ом·мм²/м.

Химическая чистота и зольность

Зольность зависит от исходного сырья и режима обработки:

• углеродный войлок: 0,1–0,5 %;
• графитированный войлок: ≤0,1 %.

Основные отличия углеродного и графитированного войлока

Рабочие температуры и ограничения

В вакууме и инертных газах:

• углеродный войлок — до 2000 °C;
• графитированный войлок — до 3000 °C.

При наличии кислорода окисление начинается уже при 400–500 °C, поэтому требуется защитная атмосфера или экранирование.

Применение в промышленности

Вакуумные и защитные печи

Используется как теплоизоляция нагревательных камер, крышек и экранов вакуумных печей термообработки, пайки и спекания.

Электрохимия и энергетика

Применяется в проточных электродах, в том числе в редокс-системах, где важна химическая инертность и развитая поверхность.

Полупроводниковая промышленность

Графитовая вата применяется в установках выращивания монокристаллов кремния и других материалов.

Формы поставки

• рулоны и листы;
• толщина: 2–20 мм;
• ширина полотна: до 1200 мм;
• возможен раскрой по техническому заданию.