Rasm - 12. Shisha massasidan shisha tolalarni olish sxemasi

1. O'ziga xos ko'rsatkichlar bo'yicha uglerod tolalari barcha 
issiqlikka chidamli tolalardan ustundir;
2. Yuqori modulli uglevodorodlarning kuchlanish kuchi 2,5-3,5 
GPa;
3. Elastiklik moduli 200-700 GPa;
4. Uglerod tolalarining zichligi (1600-1800) kg/m3 grafit 
zichligidan (2260 kg/m3) past bo‘lib, bu tolalarning g‘ovakligi yuqori va 
strukturasi unchalik mukammal emasligi bilan bog‘liq; 
5. Eng agressiv muhitlarga yuqori kimyoviy barqarorlik 
uglevodorodlarga xosdir. Qayta ishlash sharoitlariga ko'ra, uglerod 
tolalari karbonlashtirilgan va grafitlanganlarga bo'linadi. 
Karbonlashtirilgan tolalarni issiqlik bilan ishlov berish harorati 900-
2000°C, ulardagi uglerod miqdori 80-99% ni tashkil qiladi. Grafitlangan 
tolalarni ishlab chiqarishda issiqlik bilan ishlov berish harorati 3000°C 
ga yetadi. Ularda 99% dan ortiq uglerod mavjud. Grafitizatsiyani amalga 
oshirish uchun, qoida tariqasida, karbonlashtirilgan tolalar ishlatiladi. 
Uglerod tolalarini ishlab chiqarish polimerlarni inert muhitda 
qizdirish va ularning termik destruksiyasiga asoslangan. Karbonizatsiya 
va grafitlanish vakuumda, turli xil boshqariladigan muhitda (metan, 
azot, argon va boshqalar), shuningdek, ko'mir, koks va grafitli muhitda 
amalga oshiriladi. Polimerlarning parchalanishi jarayonida uchuvchi 
mahsulotlar hosil bo'ladi va qattiq koks qoldig'i qoladi. Organik 
tolalarning uglerod tolasiga aylanishi murakkab reaksiyalarning paydo 
bo'lishi, boshlang’ich polimer skeletining elementlarini saqlab qolgan 
holda strukturaning tubdan o'zgarishi bilan bog'liq. Uglerodli tolalarni 
ishlab chiqarish uchun faqat issiqlik bilan ishlov berish jarayonida 
erimaydigan va yakuniy mahsulotda yuqori uglerod unumdorligini va 
yuqori mexanik xususiyatlarni ta'minlaydigan tolali polimerlar 
qo'llaniladi. Bunday polimerlarga poliakrilonitril tolalar (PAN-B), 
gidratlangan sellyuloza tolalari (viskozali, GC-B), uglerodga boy 
qatlamlar (oddiy va mezofaza) va fenol smolalaridan olingan organik 
tolalar kiradi. Ulardan uglerod tolalarini ishlab chiqarish uchun asosiy 
xom ashyo turlari PAN-V va GC-V hisoblanadi. Poliakrilonitril 
tolalardan yuqori quvvatli, yuqori modulli uglerod tolalari ishlab 
chiqariladi. Ushbu turdagi xom ashyoning afzalliklari uning yuqori 
uglerod unumdorligi va sodda texnologiya (materialning past isitish 
harorati). Ulardan foydalanishning kamchiligi zaharli modda - gidrosian 
kislotasining ajralib chiqishidir. Gidratsellyuloza tolalari bunday 
kamchilikka ega emas, qo'shimcha ravishda ular PAN-B ga qaraganda 

arzonroq va shuning uchun uglerod tolalarini ishlab chiqarish uchun 
keng qo'llaniladi. Gidratlangan sellyuloza iplaridan tolalar olishning 
texnologik jarayoni materialni to'qimachilik jarayoniga tayyorlash, 
oksidlash, karbonlashtirish va grafitizatsiya bosqichlarini o'z ichiga 
oladi. 
To'qimachilikni erituvchilar yoki sirt faol moddalar bilan tayyorlash 
namlikni, noorganik aralashmalarni va organik moddalarni, shu 
jumladan yog'larni olib tashlash uchun kerak. Sellyulozani oksidlanish 
bosqichida 350-400
0
C haroratda quritgandan so'ng, materialning 
massasida katta yo'qotishlar kuzatiladi va buning natijasida qoldiq 
tarkibida 60-70% dan ko'p bo'lmagan uglerod mavjud. Keyinchalik, 
900-1500
0
C haroratda tolalarning karbonizatsiyasi sodir bo'ladi. 
Material uglerod bilan yanada boyitiladi. Tolalarni issiqlik bilan ishlov 
berishning yakuniy bosqichi - grafitizatsiya - argon muhitida amalga 
oshiriladi va bir necha daqiqa davom etadi. Ushbu bosqichning 
boshlang'ich harorati karbonizatsiyaning yakuniy harorati bilan 
belgilanadi va oxirgi harorat ~ 2600-2800
0
C ni tashkil qiladi. 
Grafitlanish oxirida toladagi uglerod miqdori 99% dan oshadi. GC-B ni 
uglerodga aylantirish jarayonini ularni chizish operatsiyasi bilan 
birlashtirib, mustahkamligi va elastik xususiyatlari yaxshilangan tolalar 
olinadi. 

Download 346,68 Kb.