[发明专利]高温碳化炉

说明书

本发明的高温碳化炉，包括有：一腔体、至少两组微波单元，以及一控制电路；各微波单元，依序沿着腔体的加工路径配置；其该控制电路用以接收复数个分布于腔体的加工路径处的温度感测器的讯号；可透过控制电路产生控制讯号以控制不同微波单元当中的磁控管开启或关闭，或是控制调节不同微波单元当中的磁控管功率的方式，使加工路径在每一组微波单元的位置呈现预期的温度条件。此外，腔体内温度亦可以作准确的调控，使得腔体内的温度分布能够均匀及对加工对象的加热均匀性能够提升，并且可调整不同温区的温度梯度控制，达到可依照加工对象的需求调控加工路径温度条件的优势。

技术领域

本发明与热处理设备有关，主要提供一种可有效对整体碳化炉的温度作准确的调控，使得腔体内的温度分布能够均匀及对加工对象的加热均匀性能够提升，并且可调整不同温区的温度梯度控制，甚至可依照加工对象的需求分区段调控加工路径温度条件的高温碳化炉。

背景技术

在工业生产技术领域中，可透过热处理改变材料物理性质，或是改变材料的化学性质，其不但可以视为一系列的工法，亦是许多产品制造流程当中不可或缺的步骤；例如碳纤维即是一种由有机纤维经一系列热处理后转化而成的含碳量在90%以上的新型碳材料。

在碳纤维的连续自动化生产流程中，其纤维纱线以预定的速度通过热处理制程，因此其碳化炉本身除了必须具备足以对纤维纱线产生作用的环境之外，更必须精准掌控加工路径的温度条件，方得以让通过热处理设备的纤维纱线达到预期的碳化效果。

传统碳纤维连续自动化生产流程，通常使用电热丝加热的碳化炉对纤维纱线施以高温石墨化及石墨化热处理，其缺点在于传热速度慢、保温困难、升温速度受到传热效果的影响需要长时间加热以达足够温度；尤其，电热丝在实际运作时其整段电热丝并非呈现均温状态，导致其延伸区域的温度会有明显的差异，不但无法有效掌握纤维纱线碳化品质，亦无法依照加工对象不同而调控加工路径的温度条件；又，传统的高温碳化炉虽可采用电热丝加热，但碍于电热丝的长条结构，使其在加热过程中无法供同一腔体的不同区域提供不同的加热温度，进而无法在腔体内的单一区域作温度的微调整的缺失。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的即在提供一种可有效对整体碳化炉的温度作准确的调控，使得腔体内的温度分布能够均匀及对加工对象的加热均匀性能够提升，并且可调整不同温区的梯度温度控制，甚至可依照加工对象的需求分区段调控加工路径温度条件的高温碳化炉。

本发明的另一目的提供一种高温碳化炉，藉由调整各磁控管的数量及功率，使得同一腔体的不同区域能够提供不同的加热温度，进而使腔体内的单一区域能够根据各温度感测器的讯号而进行控制模态微调整的优势。

为了达到上述目的，本发明的高温碳化炉，基本上包括有：一腔体、至少两组微波单元，以及一控制电路；其中：该腔体，设有一加工路径，且该腔体在其相对位于该加工路径两端的位置处，分别设有一进料口及一出料口；各该微波单元，依序沿着该腔体的该加工路径配置，且各该微波单元设有至少一磁控管；该控制电路更用以接收复数个分布设置于该腔体的该加工路径处的温度感测器的讯号；以及，该控制电路，内建有至少一储存载体及一与各该储存载体电性连接的微处理器，使各该储存载体及该微处理器能够载入各该温度感测器的讯号，使该控制电路能够产生控制讯号以控制各该微波单元当中的各该磁控管动作的控制模态。

本发明的高温碳化炉，可依照加工对象的需求，于控制电路选择或设定合适的控制模态，透过控制不同微波单元当中的磁控管开启或关闭，或是调节不同微波单元当中的磁控管功率的方式，使加工路径在每一组微波单元的位置呈现预期的温度条件，达到可依照加工对象的需求调控加工路径温度条件的目的。

依据上述结构特征，本发明的高温碳化炉，进一步设有一与该腔体连接的供气机组；于该腔体的相对于该加工路径的前段位置处，设有至少一与该加工路径相通的进气口；于该腔体相对于该加工路径的后段位置处，设有至少一与该加工路径相通的排气口；且该供气机组与该至少一进气口连接。