一种碳纳米管涂覆增强碳纤维的连续化设备制造技术

一种碳纳米管涂覆增强碳纤维的连续化设备，涉及纳米材料分散涂覆增强技术领域，包括供料机构、挤压成型机构、分散涂布机构、回料机构、翻面辊。本发明专利技术利用“碳纳米管成型电极的循环涂覆”、“连续化的分散涂覆形式”、“碳纳米管成型电极的湿度调控”、“一次性双面涂覆增强”、“碳纳米管浆料浓度精确控制”，实现碳纳米管涂覆增强碳纤维的连续化、规模化工作。本发明专利技术对碳纤维的改性效果良好，层间剪切强度提升20％以上，横向导热率提高30％以上。同时该设备连续化程度高，碳纳米管分散涂覆效果理想，操作简单，工艺成本低廉，非常适合规模化生产。非常适合规模化生产。非常适合规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管涂覆增强碳纤维的连续化设备


[0001]本专利技术涉及纳米材料分散涂覆增强
，具体涉及一种碳纳米管涂覆增强碳纤维的连续化设备。

技术介绍

[0002]碳纤维复合材料因其具备优异的力学、电学、电磁屏蔽性能从而得到了航空航天、国防军工等领域的广泛应用。但碳纤维的光滑表面以及所呈现的化学惰性，令碳纤维与基体材料间的界面结合能力较差，导致界面失效情况时常发生。因此纳米材料对碳纤维表面进行改性增强已经成为了提升碳纤维复合材料界面性能的有效途径。CNTs因具备优异的力学、热学、电学性能的成为碳纤维复合材料中纳米增强材料的理想选择。目前比较成功的改性方法包括化学气相沉积法(CVD)，电泳沉积法(EPD)，化学接枝法，但繁杂的工艺路线以及连续化生产设备的缺乏难以令以上方法得到广泛应用，并且在上述方法中，高温环境以及化学试剂的多次利用，使碳纤维的自身力学性能有所降低，多数工艺路线停留在实验室制备阶段。自由电弧热激励的碳纳米管分散涂覆增强技术对碳纳米管浆料的合成输送，循环喂料，电极成型以及湿度控制具有较高要求，目前没有设备能够以自动化的形式实现相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管涂覆增强碳纤维的连续化设备，其特征为：包括供料机构、挤压成型机构、分散涂布机构、回料机构、翻面辊，所述的分散涂布机构包括第一管体和第二管体，所述的挤压成型机构包括Y型分料导管，所述的Y型分料导管同侧的2个自由端固定连接有渐缩挤出成型模头，所述的渐缩挤出成型模头的小径端分别与第一管体和第二管体的端部密封固定连接，所述的Y型分料导管的另一端与供料机构连接，所述的第一管体和第二管体的另一端与回料机构连接，第一管体和第二管体上下相对设置，在第一管体和第二管体的上端均开口，在开口处分别固定安装有上金属放电网栅、下金属放电网栅，所述的上金属放电网栅、下金属放电网栅通过导线与高压驱动电路正极电连接，所述的渐缩挤出成型模头将供料机构输送的原料挤压成碳纳米管成型电极，并将碳纳米管成型电极输送至第一管体和第二管体内，所述的碳纳米管成型电极通过导线与高压驱动电路的负极电连接，待涂覆的碳纤维复丝经过翻面辊分别上金属放电网栅、下金属放电网栅贴合，并实现双面碳纳米管分散相的涂覆增强。2.如权利要求1所述的一种碳纳米管涂覆增强碳纤维的连续化设备，其特征为：所述的回料机构包括Y型回料导管，所述的Y型回料导管的2个同侧的自由端也分别固定连接有渐缩挤出成型模头，渐缩挤出成型模头的小径端与第一管体或第二管体的另一端密封固定连接；所述的供料机构包括供料速度控制单元，所述的回料机构包括回料速度控制单元，所述的Y型分料导管远离第一管体的一端与供料速度控制单元连接，所述的Y型回料导管远离第一管体的一端与回料速度控制单元连接，所述的供料速度控制单元的供料速度大于回料速度控制单元的回料速度，供料速度与回料速度之间的差满足碳纤维复丝表面均匀涂覆碳纳米管分散相的要求。3.如权利要求2所述的一种碳纳米管涂覆增强碳纤维的连续化设备，其特征为：所述的供料速度控制单元和回料速度控制单元均包括螺旋挤出循环料筒、同轴设于螺旋挤出循环料筒内的垂直螺旋输料螺杆、蜗轮蜗杆减速电机、直流电机，所述的蜗轮蜗杆减速电机与直流电机连接，蜗轮蜗杆减速电机的输出端可转动的贯穿螺旋挤出循环料筒底端并与垂直螺旋输料螺杆底端固定连接，所述的垂直螺旋输料螺杆顶端与螺旋挤出循环料筒的顶部转动连接，所述的供料速度控制单元的螺旋挤出循环料筒侧壁上端设有第一出料管，第一出料管对侧的螺旋挤出循环料筒侧壁下部设有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：何燕，毕岚森，刘春雨，徐正本，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：