기체{0}}탄소섬유 제조에는 기판 방식과 기체{1}유동 방식의 두 가지 유형이 있습니다.
기판방식
촉매는 세라믹이나 흑연 기판 위에 미리 분사되거나 코팅됩니다.- 그런 다음 촉매-가 탑재된 기판을 석영 또는 커런덤 반응 튜브에 넣습니다. 저-탄소 탄화수소 또는 방향족 화합물과 수소의 혼합물이 반응 튜브에 도입되어 1100도에서 기판을 통과합니다. 촉매 입자 위에 형성된 탄소 필라멘트는 30~50mm/min의 속도로 성장하여 직경 1~100μm, 길이 300~500mm의 탄소 섬유를 생성합니다. 일반적으로 사용되는 촉매에는 철 및 니켈 미세입자와 질산철 용액이 포함됩니다. 아세틸렌과 수소의 혼합물을 원료로 사용하고, 750도에서 니켈판이나 니켈 분말 촉매를 통과시키면 나선형 탄소섬유를 얻을 수 있다. 이 방법은 배치 생산 공정으로 수율이 약 10%로 매우 낮습니다.
기상-흐름 방식
저탄소 탄화수소, 방향족 탄화수소, 지환식 탄화수소 등의 원료와 초미세 철, 코발트, 니켈 입자 및 수소를 결합하여 3원 혼합계를 구성합니다. 1100~1400도에서 철이나 니켈 입자는 수소에 의해 초기 용융 금속 방울로 환원됩니다. 중공 선형 탄소 섬유는 철 입자 촉매 방울 아래에 형성되는 반면, 나선형 탄소 섬유는 니켈 입자 촉매 방울 아래에 형성됩니다. 이 방법은 직경이 0.5~1.5μm이고 길이가 수 밀리미터인 탄소 섬유를 생산할 수 있으며 인장 강도는 5000MPa에 달하고 인장 계수는 650GPa에 이릅니다.
