2.4　预氧化和碳化的设备与工艺

原丝预氧化、碳化试验线的示意图如图2.2所示。预氧化炉具有10个温区，可以实现预氧化温度的梯度分布，每一温区的温度误差精确控制在±2℃；采用热风加热的方式，可以不断地补充新鲜空气，并及时带走反应放热和分解产物。碳化炉分中温碳化炉和高温碳化炉两部分，各有4个和2个温区，碳化时通入高纯N2（99.9999%）作保护气体。整条试验线上有8组牵伸机构，通过改变牵伸辊转速可以调节预氧化和碳化过程的时间，利用前后牵伸辊的速率差调节多级牵伸。牵伸率采用式（2-1）进行计算。其中，τ为牵伸率，v1、v2分别代表前后牵伸辊的线速度。

　　（2-1）

图2.2　原丝连续式预氧化、碳化试验线的示意图

（1）～（10）—预氧化温区；Ⅰ～Ⅷ—牵伸辊；1～5—张力测量点

Figure 2.2　Schematic of continuous oxidative stabilization and carbonization

（1）～（10）oxidative stabilization furnace zones；Ⅰ～Ⅷ stretching rollers；1～5 tension testing points

采用的预氧化温度范围为190～280℃，中温和高温碳化温度范围分别为350～600℃和1280～1400℃。针对不同的研究内容，具体的预氧化工艺参数在不同实验过程中有所差异，详见以下各个章节。