폭주 열 방출(산화 과정 중 추정 엔탈피 방출, 2,000kJ/kg으로 계산 가능, 실제 화재 위험)을 방지하기 위해 주방 기기 제조업체는 공기 흐름 방식을 다양하게 사용하여 열을 발산하고 온도를 조절합니다. 특정 전구체 화학 물질에 의해 구동되는 산화 시간은 다르지만, Littler는 여러 개의 산화로가 있는 대형 라인에서 24K 토우가 분당 13미터당 약 43피트의 속도로 변할 것으로 추정합니다. 마지막으로, 변형(안정화된) PAN 섬유는 약 500분의 1에서 65분의 1까지의 탄소 분자를 포함하고 나머지는 기체, 즉 원자 번호 7과 O의 혼합물입니다.
탄화
탄화는 특수 설계된 여러 용광로에서 불활성(무산소) 분위기에서 단계적으로 공정 온도를 높이는 방식으로 진행됩니다. 각 챔버의 수역과 출구에서, 개선 챔버는 주방 기기를 통과하는 모든 산소 분자가 섬유의 일부를 제거하여 산소의 유입을 방지합니다. 이는 이러한 열에서 생성된 탄소의 손실을 예방할 수 있습니다. 산소가 없는 경우, 화합물 및 기타 휘발성 유기 화합물(40~80ppm의 농도로 안정화됨)과 미립자(부분적으로 침전된 섬유 조각 등)를 포함한 비탄소 분자만 제거되어 주방 기기에서 배출되어 환경 제어 용광로에서 후처리됩니다. 탄화는 온도 챔버에서 시작하여 섬유를 1292°F(약 700°C)에서 1472°F(700°C에서 800°C)로 옮긴 후, 2192°F(약 1,200°C)에서 2732°F(약 1,500°C)의 가열 챔버에서 끝납니다. 챔버의 수는 탄소 섬유에 필요한 탄성률에 따라 결정됩니다. 고탄성률 탄소 섬유와 고탄성률 탄소 섬유의 비교적 높은 가격은 가열로에서 달성해야 하는 지속 시간과 온도에 부분적으로 기인합니다. 지속 시간은 특허권이 있고 모든 탄소 섬유 등급은 완전히 다르지만, 산화 지속 시간은 시간 단위로 계산되지만 탄화 속도는 분 단위로 10배 감소합니다. 섬유의 상태가 변하면 무게와 부피가 감소하고 길이가 5%에서 100%까지 짧아지며 직경이 줄어듭니다. 실제로 PAN 전구체와 PAN 탄소 섬유의 전환율은 약 2:1이며, 변위 능력은 한 쌍보다 작습니다. 즉, 공정에 들어가는 물질이 훨씬 적습니다. 이 공정은 공기 중의 산소 분자를 날실 내의 PAN 섬유와 결합하여 화합물 사슬의 가교를 시작합니다. 이로 인해 섬유 밀도가 약 1.18g/cc에서 최대 1.38g/cc로 증가합니다.