一种用于连续化气相沉积法走丝的设备，石英管一端设有气氛进口和进丝口，另一端设有尾气出口和出丝口，所述石英管内腔中部为反应区，所述石英管的反应区设置在管式炉体的加热区域内，所述石英管的气氛进口通过管路与气氛通入装置的出口连通，所述石英管的尾气出口通过管路与尾气处理装置的进口连通，所述液封箱包括前置液封箱和后置液封箱，所述石英管的进丝口设置在前置液封箱液面以下，所述石英管的出丝口设置在后置液封箱液面以下；导轮机构控制将待处理的纤维从石英管的进丝口导入、从出丝口导出，本装置结构简单，能连续生产、并能改善待处理纤维的介电性能和力学性能，在吸波材料、复合材料增强等领域有着良好的应用前景。复合材料增强等领域有着良好的应用前景。复合材料增强等领域有着良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种用于连续化气相沉积法走丝的设备
[0001]本专利技术属于复合纤维制备领域，涉及一种用于连续化气相沉积法走丝的设备。
技术介绍
[0002]化学气相沉积法(CVD)是一种利用化学气体或者蒸汽在基体表面反应合成涂层或者纳米材料以及沉积碳系材料的方法，在半导体工业应用最为广泛，在复合纤维材料增强，吸波纤维材料制备中也有所应用。
[0003]在New Carbon Materials，2020，35(4):428－435中，基于金属有机化学气相沉积法制备了铁涂层碳纳米管复合吸波材料，材料的形态和吸波特性可通过改变沉积温度来控制。在Advanced Electronic Materials，2018，4(5):1700565中通过化学气相沉积法将碳纳米管生长在活性炭中空多孔纤维(ACHFs)的表面，得到了多层结构的ACHFs－CNTs－Fe3O4复合吸波材料。可见化学气相沉积法在复合纤维增强方面的应用是非常广泛的，但是，现有技术采用浮动催化剂法其成本过高，而且现有技术中由于没有连续化制备的设备，因此难以在走丝的同时满足稳定的气氛条件，更无法进行连续化的CVD制备复合纤维。
技术实现思路
[0004]本专利技术解决现有技术的不足而提供一种能连续生产、并能改善待处理纤维的介电性能和力学性能的用于连续化气相沉积法走丝的设备。
[0005]为实现上述目的，本专利技术首先提出了一种用于连续化气相沉积法走丝的设备，包括石英管、导轮机构、液封箱、气氛通入装置和尾气处理装置，所述石英管一端设有气氛进口和进丝口，另一端设有尾气出口和出丝口，所述石英管内腔中部为反应区，所述石英管的反应区设置在管式炉体的加热区域内，所述石英管的气氛进口通过管路与气氛通入装置的出口连通，所述石英管的尾气出口通过管路与尾气处理装置的进口连通，所述液封箱包括前置液封箱和后置液封箱，所述石英管的进丝口设置在前置液封箱液面以下，所述石英管的出丝口设置在后置液封箱液面以下；所述导轮机构将待处理的纤维的从石英管的进丝口导入、穿过石英管内腔中部的反应区、从出丝口导出。
[0006]通过上述结构，一方面，利用导轮机构控制将待处理的纤维从石英管的进丝口导入、穿过石英管内腔中部的反应区、从出丝口导出；另一方面，通过气氛通入装置设置石英管内的气氛配比、气氛种类，通过管式炉体设置石英管反应区的反应温度，通过前置液封箱和后置液封箱创造连续走丝反应所需的密闭环境，通过上述结构的协同配合，实现特定形貌碳纳米管修饰纤维的连续生产，从而改善待处理纤维的介电性能和力学性能；使得本装置在吸波材料、复合材料增强等领域有着良好的应用前景。
[0007]本实施方式中，所述石英管的两端分别设置有与石英管垂直布设的进丝管和出丝管，所述进丝管和出丝管与石英管内腔连通，所述进丝管和出丝管的一端与石英管密封连接，另一端形成所述进丝口和所述出丝口，所述石英管两端的进丝管和出丝管分别设置在前置液封箱和后置液封箱内的液面以下。
[0008]本实施方式中，还包括放丝机和收丝机，所述放丝机设置在石英管进丝口一侧，所述收丝机设置在石英管出丝口一侧，所述放丝机包括通过第一驱动装置驱动旋转的放丝轮，所述收丝机包括通过第二驱动装置驱动旋转的收丝轮，所述放丝轮上缠绕有待处理的纤维，待处理的纤维的一端固定在放丝轮，另一端依次穿过进丝口、石英管反应区、出丝口固定在收丝轮上。
[0009]本实施方式中，所述收丝机和/或放丝机上安装有预紧轮，所述待处理的纤维通过预紧轮与导轮机构连接，所述预紧轮上安装有压力传感器，压力传感器通过控制系统与第一驱动装置、第二驱动装置连接。通过控制系统设定纤维的拉紧力，通过第一驱动装置、第二驱动装置调节放丝轮和收丝轮的速度来保障纤维的拉紧力处于设定范围，这样可以有效减少内部纤维受力，防止断丝的发生，降低了停机检修的几率，提高了生产效率。
[0010]本实施方式中，所述前置液封箱采用催化剂液封，所述后置液封箱采用水封。
[0011]本实施方式中，所述前置液封箱和后置液封箱的顶部开口上设有盖板封闭，所述盖板上、在与进丝管和出丝管相匹配的位置开设有开口，所述盖板上、在与待处理的纤维相匹配的位置开设有槽。通过盖板的封闭可以尽可能减小液封箱内溶液的挥发，节约生产资源，提高利用率。
[0012]本实施方式中，所述导轮机构包括第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、第四定滑轮、第五定滑轮和第六定滑轮，所述第一定滑轮设置在前置液封箱进丝口的下方，所述第六定滑轮设置在后置液封箱出丝口的下方，所述第二定滑轮设置在石英管内、进丝管出口的位置，所述第五定滑轮设置在石英管内、出丝管进口的位置，所述第三定滑轮和第四定滑轮分别设置在石英管内反应区的进口端和出口端，所述放丝轮上的待处理的纤维依次绕过第一定滑轮、第二定滑轮、第四定滑轮、第三定滑轮、第五定滑轮和第六定滑轮与收丝轮连接。
[0013]本实施方式中，所述第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、第四定滑轮、第五定滑轮和第六定滑轮上均开设有待处理的纤维大小相匹配的、沿周向布设的U型槽。从而有效减少脱丝概率。
[0014]本实施方式中，所述第三定滑轮和第四定滑轮上沿轴向可以对应布设多个U型槽。待处理的纤维可以在第三定滑轮和第四定滑轮往复缠绕多次，从而增加待处理的纤维在反应区内的走丝次数。
[0015]综上所述，本专利技术通过前置液封箱和后置液封箱创造了连续走丝反应所需的密闭环境，通过设置气氛通入装置、管式炉体设置、收丝机和放丝机，调节气氛配比、气氛总量、反应温度、走丝速度等条件，从而可以根据需求精确调节走丝，确保CVD制备的可控性、准确性和多样性，给连续化大规模CVD制备复合纤维、碳沉积等提供了技术支持。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的结构示意图。
[0017]附图中，1、石英管；11、进丝管；12、出丝管；13、第一定滑轮；14、第二定滑轮；15、第三定滑轮；16、第四定滑轮；17、第五定滑轮；18、第六定滑轮；2、气氛通入装置；3、尾气处理装置；4、放丝机；5、收丝机；6、前置液封箱；7、后置液封箱；8、管式炉体；81、加热区域。
具体实施方式
[0018]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的一部分实施例，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作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。
[0019]另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0020]如图1所示，本专利技术提供一种用于连续化气相沉积法走丝的设备，包括石英管1、导轮机构、液封箱、放丝机4、收丝机5、气氛通入装置2和尾气处理装置3，所述石英管1一端设有气氛进口和进丝口，另一端设有尾气出口和出丝口，所述石英管1内腔中部为反应区本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于连续化气相沉积法走丝的设备，其特征在于：包括石英管(1)、导轮机构、液封箱、气氛通入装置(2)和尾气处理装置(3)，所述石英管(1)一端设有气氛进口和进丝口，另一端设有尾气出口和出丝口，所述石英管(1)内腔中部为反应区，所述石英管(1)的反应区设置在管式炉体(8)的加热区域(81)内，所述石英管(1)的气氛进口通过管路与气氛通入装置(2)的出口连通，所述石英管(1)的尾气出口通过管路与尾气处理装置(3)的进口连通，所述液封箱包括前置液封箱(6)和后置液封箱(7)，所述石英管(1)的进丝口设置在前置液封箱(6)液面以下，所述石英管(1)的出丝口设置在后置液封箱(7)液面以下；所述导轮机构将待处理的纤维的从石英管的进丝口导入、穿过石英管内腔中部的反应区、从出丝口导出。2.如权利要求1所述的用于连续化气相沉积法走丝的设备，其特征在于：所述石英管(1)的两端分别设置有与石英管(1)垂直布设的进丝管(11)和出丝管(12)，所述进丝管(11)和出丝管(12)与石英管(1)内腔连通，所述进丝管(11)和出丝管(12)的一端与石英管(1)密封连接，另一端形成所述进丝口和所述出丝口，所述石英管(1)两端的进丝管(11)和出丝管(12)分别设置在前置液封箱(6)和后置液封箱(7)内的液面以下。3.如权利要求1所述的用于连续化气相沉积法走丝的设备，其特征在于：还包括放丝机(4)和收丝机(5)，所述放丝机(4)设置在石英管(1)进丝口一侧，所述收丝机(5)设置在石英管(1)出丝口一侧，所述放丝机(4)包括通过第一驱动装置驱动旋转的放丝轮，所述收丝机(5)包括通过第二驱动装置驱动旋转的收丝轮，所述放丝轮上缠绕有待处理的纤维，待处理的纤维的一端固定在放丝轮，另一端依次穿过进丝口、石英管反应区、出丝口固定在收丝轮上。4.如权利要求3所述的用于连续化气相沉积法走丝的设备，其特征在于：所述收丝机(5)和/或放丝机(4)上安装有预紧轮，...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄小忠，刘愚，文笑墨，鲁先孝，
申请(专利权)人：湖南博翔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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