本发明专利技术公开了一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备，所述真空腔体包括刚玉管和设置在刚玉管两端的收丝腔和放丝腔，所述刚玉管的两端与收丝腔及放丝腔之间通过法兰盘固定密封连接，所述氮化硼沉积装置包括对刚玉管进行加热的电炉及供气系统，所述刚玉管安装在电炉的内部并刚玉管的两端贯穿电炉设置，所述供气系统的输出端通过管道与放丝腔连接，所述纤维传动装置包括位于放丝腔内的放丝轴及放丝辊和收丝腔内的收料轴及收丝辊，所述收丝腔上设置有收丝保护装置，所述真空泵组与收丝腔体连接，本发明专利技术实现了在纤维表面连续制备氮化薄膜，并通过设置收丝保护装置，避免杂质对于成品的污染，实现氮化硼复合纤维的批量化制备。实现氮化硼复合纤维的批量化制备。实现氮化硼复合纤维的批量化制备。
【技术实现步骤摘要】
一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备
[0001]本专利技术属于复合纤维处理
，具体是一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备。
技术介绍
[0002]纤维材料，如碳纤维、碳化硅纤维等，由于具有强度高、质量密度低等特性，应用范围越来越广。在部分使用场景中，为了进一步提升纤维材料的性能，往往需要在纤维材料表面复合一层其他二维材料。化学气相沉积方法是制备均匀二维材料的理想方法，而卷对卷的化学气相沉积制备方式可以实现批量制备。在此过程中，纤维材料在放卷辊和收卷辊的卷绕传动，通过经过反应区。在反应区中，气体分子发生热分解后，在纤维表面沉积成所需的二维材料。
[0003]现有的卷对卷制备方式中，复合纤维材料的表面容易受副反应产物污染，导致成品质量低。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备，包括真空腔体、氮化硼沉积装置、纤维传动装置、收丝保护装置，所述真空腔体包括刚玉管和设置在刚玉管两端的收丝腔和放丝腔，所述刚玉管的两端与收丝腔及放丝腔之间通过法兰盘固定密封连接，所述氮化硼沉积装置包括对刚玉管进行加热的电炉及供气系统，所述刚玉管安装在电炉的内部并刚玉管的两端贯穿电炉设置，所述供气系统的输出端通过管道与放丝腔连接，所述纤维传动装置包括位于放丝腔内的放丝轴及放丝辊和收丝腔内的收料轴及收丝辊，所述收丝腔上设置有收丝保护装置。
[0007]作为本专利技术再进一步的方案：所述收丝保护装置包括进气系统和收丝管，所述收丝管的一端位于刚玉管的加热区中，收丝管的另一端贯穿收丝腔设置在收丝腔的内部，所述进气系统的输出端通过管道与收丝腔连接。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：所述收丝腔的排气口端通过管道连接有真空泵组。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：所述电炉通过导线与控制器电连接。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：所述供气系统与放丝腔连接的管道上设置有气体流量控制计。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：所述进气系统与收丝腔连接的管道上设置有气体流量控制计。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述放丝辊固定设置在放丝轴上，所述放丝轴在放丝腔上连接有转动电机。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：所述收丝辊固定设置在收丝轴上，所述收丝轴在收丝腔上连接有转动电机。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案：所述收丝管为石英材质。
[0015]作为本专利技术再进一步的方案：该化学气相沉积设备的工作步骤为：将纤维材料一端缠绕于放丝辊上，纤维材料另一端穿过刚玉管缠绕在收丝辊上，放丝辊和收丝辊在电机的作用下旋转，使得纤维材料能够匀速通过刚玉管，控制器控制电炉将刚玉管加热至设定温度，供气系统向放丝腔内通入氨气、氯化硼、氢气三路气体，并通过气体流量控制计来控制通入气体量，并通过进气系统向收丝腔内通入设定量的惰性气体，通过气体流量控制计来控制通入气体量，完成复合纤维的化学气相沉积，且真空泵组能够将尾气排出。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：将纤维材料一端缠绕于放丝辊上，纤维材料另一端穿过刚玉管缠绕在收丝辊上，放丝辊和收丝辊在电机的作用下旋转，使得纤维材料能够匀速通过刚玉管，控制器控制电炉将刚玉管加热至设定温度，供气系统向放丝腔内通入氨气、氯化硼、氢气三路气体，并通过气体流量控制计来控制通入气体量，并通过进气系统向收丝腔内通入设定量的惰性气体，通过气体流量控制计来控制通入气体量，完成复合纤维的化学气相沉积，通过纤维传动装置使纤维连续通过氮化硼沉积区，表面沉积氮化硼薄膜，得到氮化硼复合纤维，并在收料腔设置收丝保护装置，能够有效避免得到的复合纤维被腔体内副反应物污染，实现在纤维表面连续制备氮化薄膜，实现氮化硼复合纤维的批量化制备。
附图说明
[0017]为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0018]图1为一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备的整体结构示意图。
[0019]图中：101、刚玉管；102、放丝腔；103、收丝腔；201、电炉；202、供气系统；301、放丝辊；302、收丝辊；401、收丝管；402、分隔板；403、进气系统；5、真空泵组；6、控制器。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]请参阅图1，本专利技术实施例中，一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备，包括真空腔体、氮化硼沉积装置、纤维传动装置和收丝保护装置，所述真空腔体包括刚玉管101和设置在刚玉管101两端的收丝腔103和放丝腔102，所述刚玉管101的两端与收丝腔103及放丝腔102之间通过法兰盘固定连接，使刚玉管101同收丝腔103与放丝腔102的连接更加紧固。
[0022]所述氮化硼沉积装置包括对刚玉管101进行加热的电炉201及供气系统202，所述刚玉管101安装在电炉201的内部并刚玉管101的两端贯穿电炉201设置，通过电炉201实现对刚玉管101的加热。
[0023]所述供气系统202的输出端通过管道与放丝腔102连接，通过供气系统202通入氨
气、氯化硼、氢气三路气体，并通过气体流量控制计来控制通入气体量。
[0024]所述纤维传动装置包括位于放丝腔102内的放丝轴及放丝辊301和收丝腔103内的收料轴及收丝辊302，所述收丝腔103上设置有收丝保护装置。
[0025]所述收丝保护装置包括收丝管401、分隔板402和进气系统403，所述收丝管401的一端位于刚玉管101的加热区中，收丝管401的另一端位于收丝腔103内，与设置在收丝腔103内的分隔板402密封连接，所述的分隔板402将收丝腔103分为近加热区和远加热区两部分，且两部分之间不互相连通，其中收丝辊302位于远加热区，所述进气系统403的输出端通过管道与收丝腔103远加热区连接，使得通入收丝腔103的气体仅能通过收丝管401的敞开端排出。
[0026]所述进气系统403的输出端通过管道与收丝腔103连接，通过进气系统403通入氩气等惰性气体，且通过测量收丝腔103的真空计与反应区的真空计来调整进气口通入气体的流量，使得收丝腔103内的气压不低于反应区气压。
[0027]所述收丝腔103的排气口端通过管道连接有真空泵组5，通过真空泵组5将尾气排出。
[0028]所述供气系统202与放丝腔102连接的管道上设置有气体流量控制计。
[0029]所述进气系统403与收丝腔103连接的管道上设置有气体流量控制计。
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备，其特征在于：包括真空腔体、氮化硼沉积装置、纤维传动装置和收丝保护装置，所述真空腔体包括刚玉管(101)和设置在刚玉管(101)两端的收丝腔(103)和放丝腔(102)，所述刚玉管(101)的两端与收丝腔(103)及放丝腔(102)之间通过法兰盘固定密封连接，所述氮化硼沉积装置包括对刚玉管(101)进行加热的电炉(201)及供气系统(202)，所述刚玉管(101)安装在电炉(201)的内部并刚玉管(101)的两端贯穿电炉(201)设置，所述供气系统(202)的输出端通过管道与放丝腔(102)连接，所述纤维传动装置包括位于放丝腔(102)内的放丝轴及放丝辊(301)和收丝腔(103)内的收料轴及收丝辊(302)，所述收丝腔(103)上设置有收丝保护装置。2.根据权利要求1所述的一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备，其特征在于，所述所述收丝保护装置包括收丝管(401)、分隔板(402)和进气系统(403)，所述收丝管(401)的一端位于刚玉管(101)的加热区中，收丝管(401)的另一端位于收丝腔(103)内，与设置在收丝腔(103)内的分隔板(402)密封连接，所述的分隔板(402)将收丝腔(103)分为近加热区和远加热区两部分，且两部分之间不互相连通，其中收丝辊(302)位于远加热区，所述进气系统(403)的输出端通过管道与收丝腔(103)远加热区连接。所述收丝腔(103)的近加热区设有排气口，与真空泵组(5)连接。3.根据权利要求2所述的一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备，其特征在于，所述收丝管(401)为石英材质。4.根据权利要求1所述的一种氮化硼复合纤维的化学气相沉积设备，其特征在于，所述供气系统(202)与放...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔令杰，白晓航，
申请(专利权)人：安徽贝意克设备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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