[实用新型]一种用于使丝线表面附着碳纳米管的涂覆装置

说明书

本实用新型涉及一种用于使丝线表面附着碳纳米管的涂覆装置，包括放线设备、涂覆炉管、高温加热炉、收线设备、密封收集箱、注液雾化系统、氢气供给系统、氩气供给系统和排气系统，涂敷炉管的中间部分位于高温加热炉内，涂敷炉管的一端设有第一密封法兰，涂敷炉管的另一端通过第二密封法兰与密封收集箱密封连接。注液雾化系统、氢气供给系统和氩气供给系统均通过第一密封法兰与涂敷炉管连通，第一密封法兰、涂敷炉管和第二密封法兰均设有供丝线贯穿的通路，放线设备用于固定丝线的起始线圈，收线设备用于固定丝线自由端。本实用新型的涂覆装置，能配合浮动催化气相沉积技术制备高质量的碳纤维/碳纳米管复合材料，设备操作简单，安全系数高。

技术领域

本实用新型属于碳纤维复合材料的制备装置领域，特别涉及一种用于使丝表面附着碳纳米管的涂覆装置。

背景技术

碳纤维是一种含炭量在90％以上的高强度、高模量的一维结构材料，具有耐高温、抗摩擦、耐腐蚀等特性，并且其耐高温特性远远高于化学合成纤维。碳纤维的制备通常用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。经过数十年的研究和发展，碳纤维已经在工业领域得到广泛应用，尤其是以碳纤维为基体的复合材料再航空航天、汽车、体育器材等领域应用价值巨大。但是，碳纤维的表面结构简单，表面能低，再制备复合材料时，与其他材料的结合性能较低。碳纳米管也属于一维碳材料，具有高强度、低密度、比表面积大、导电、导热等特性。在碳纤维表面附着碳纳米管是提高碳纤维比表面积，增加表面官能团，并能够提高其横向剪切性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决以上问题，本实用新型提供一种用于使丝线表面附着碳纳米管的涂覆装置。

根据本实用新型，提供一种于使丝线表面附着碳纳米管的涂覆装置，包括放线设备、涂覆炉管、高温加热炉、收线设备、密封收集箱、注液雾化系统、氢气供给系统、氩气供给系统和排气系统，涂覆炉管的中间部分位于高温加热炉内，涂覆炉管的一端设有第一密封法兰，涂覆炉管的另一端通过第一密封法兰与密封收集箱密封连接。

注液雾化系统通过第一密封法兰的注液口与涂覆炉管连通，氢气供给系统和氩气供给系统通过第一密封法兰的载气口与涂覆炉管连通，第一密封法兰、涂覆炉管和第二密封法兰均设有供丝线穿过的通路，放线设备用于固定所述丝线的起始线圈，收线设备用于固定所述丝线的自由端，收线设备位于密封收集箱内，密封收集箱设有排气系统。

其中，放线设备包括恒张力放线架和放线轴，恒张力放线架与放线轴固定连接，放线轴用于固定丝线的起始线圈。

其中，氢气供给系统包括单向止流阀、氢气质量流量计和氢气储存罐，氢气储存罐与通过第一管路与载气口连接，单向止流阀和氢气质量流量计设置于第一管路中。

氩气供给系统包括氩气质量流量计和氩气存储罐，氩气存储罐通过第二管路与载气口连接，氩气质量流量计设置于第二管路中。

其中，注液雾化系统包括注液泵、注液管和雾化器，注液管通过注液口与涂覆炉管内部连通，雾化器位于注液管内，注液泵位于注液管的注液入口处。

其中，收线设备包括收线电机和收线轴，收线轴用于固定丝线的自由端，收线轴与收线电机连接。

其中，排气系统包括排气管、多孔泡沫金属和抽气泵，排气管与密封收集箱内部连通，多孔泡沫金属位于排气管内，抽气泵设置于排气管的排气口。

其中，密封收集箱还设有密封连接有用于箱内操作的密封操作手套。

本实用新型的一种用于使丝线表面附着碳纳米管的涂覆装置，能够配合浮动催化气相沉积技术制备高质量的碳纤维/碳纳米管复合材料。本涂覆装置设备操作简单，安全系数高。

附图说明