Feutre de carbone dans un four de chauffage par induction - PARTIE 2

IV. Caractéristiques de haute pureté et de faible pollution

Les systèmes de chauffage par induction sont couramment utilisés dans la préparation de matériaux de haute pureté, tels que les plaquettes semi-conductrices et les métaux de haute pureté. La haute pureté (teneur en carbone >90%, atteignant 98-99%) et la faible teneur en cendres (<0,3%) du feutre en fibre de carbone à base de viscose signifient qu'il ne libère presque aucune substance volatile à haute température, évitant ainsi la contamination des matériaux chauffés.

L’avantage de pureté du feutre en fibre de carbone à base de viscose provient de son procédé de fabrication. Pendant la pyrolyse, des éléments tels que H, N et O se volatilisent sous forme gazeuse (par exemple CO, CO₂, H₂O), produisant finalement des fibres à haute teneur en carbone. En revanche, les fibres de carbone à base de PAN ou de brai peuvent contenir des niveaux élevés de catalyseurs métalliques résiduels ; ces impuretés peuvent migrer ou se volatiliser à des températures élevées, contaminant l'environnement du procédé. La fibre de carbone à base de viscose, avec sa teneur extrêmement faible en métaux alcalins et en cendres, évite ce problème.

De plus, la fibre de carbone à base de viscose ne produit pas de gaz nocifs ni de particules à haute température, ce qui est crucial pour les systèmes de chauffage par induction qui nécessitent un environnement sans pollution (comme la croissance de silicium monocristallin et la fusion de métaux de haute pureté). Sa grande pureté garantit également qu'il n'interfère pas avec le champ électromagnétique des systèmes de chauffage par induction, car les impuretés métalliques peuvent provoquer des interférences électromagnétiques ou un chauffage inégal.

V. Formabilité légère et transformable

Feutre en fibre de carbone à base de viscosea une densité d'environ 1,4 g/cm³, nettement inférieure à celle des matériaux isolants métalliques ou céramiques. Cette caractéristique lui permet de réduire considérablement la capacité thermique et d’améliorer l’efficacité du chauffage dans les systèmes de chauffage par induction, tout en facilitant également l’installation et la maintenance.

Plus important encore, la fibre de carbone à base de viscose possède une excellente aptitude au traitement. Il peut être transformé sous diverses formes telles que des tissus, des feutres, des rubans et du papier. Grâce aux techniques de moulage sous vide (VaRTM) et d'imprégnation de résine, il peut être combiné avec des matrices céramiques ou graphite pour former des structures isolantes de forme complexe. Par exemple, dans le domaine aérospatial, des composites de résine phénolique renforcée de fibres de carbone à base de viscose sont utilisés dans les couches d'isolation thermique des armes stratégiques, et leurs performances affectent directement la précision des missiles.

Dans les équipements industriels tels que les fours au silicium monocristallin, les cylindres d'isolation et les panneaux d'isolation thermique en fibre de carbone à base de viscose peuvent s'adapter avec précision aux formes complexes des bobines d'induction ou des creusets, permettant ainsi une conservation efficace de la chaleur. Sa flexibilité et son usinabilité permettent également d'optimiser davantage la conception structurelle grâce à des techniques telles que le tissage et la couture 3D (par exemple, la couture de fil de graphite), répondant aux besoins spécifiques des différents systèmes de chauffage par induction.

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