[发明专利]制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备

权利要求书

1.一种用于制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备，其特征在于，包括：

微细增强纤维送料模块(1)，用于提供纤维源；

微细增强纤维定向排列模块(2)，用于产生静电场对微细增强纤维实现阵列式分散和定向；

微细增强纤维起电模块(3)，对大规模阵列式微细增强纤维充电；

微细增强纤维加速器注入模块(4)，使大规模阵列式带电微细增强纤维有序、有效注入下一模块；

真空发生装置模块(5)，为微细增强纤维提供真空低气压、低阻力的传输环境；

高压静电加速模块(6)，内部产生高压静电场对大规模带电微细增强纤维进行赋能和传输；

加速器聚束模块(7)，对微细纤维流进行静电力约束和空间运动控制，形成微细纤维高能运动包络流束；

微细增强纤维引出控制模块(8)，用于微细增强纤维高能输出，并在预浸料区域完成高能植入。

2.根据权利要求1所述的用于制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备，其特征在于，所述微细增强纤维送料模块(1)的输出端设置有送料模块输出阀(9)。

3.根据权利要求2所述的用于制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备，其特征在于，所述微细增强纤维定向排列模块(2)包括静电屏蔽盒(11)和在静电屏蔽盒(11)内产生静电场的纤维定向静电发生器(12)；

所述静电屏蔽盒(11)的一侧设有与所述送料模块输出阀(9)对接的定向排列模块对接头(10)，另一侧设有定向纤维输送枪(13)。

4.根据权利要求3所述的用于制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备，其特征在于，所述的微细增强纤维起电模块(3)包括依次布置的：

顶端的定向纤维接收阀(14)，并与所述定向纤维输送枪(13)连接；

设置有纤维充电阵列(15)的纤维充电阵列板(16)；

与所述纤维充电阵列(15)对位设置的纤维充电托丝板(17)；

两端分别连接所述纤维充电阵列板(16)和纤维充电托丝板(17)的纤维起电高压静电场发电机(19)；

底端的起电纤维输出阀(22)。

5.根据权利要求4所述的用于制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备，其特征在于，所述微细增强纤维加速器注入模块(4)包括相互配合的加速器注入腔(23)和纤维预聚束腔(24)。

6.根据权利要求5所述的用于制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备，其特征在于，所述真空发生装置模块(5)与所述的纤维预聚束腔(24)连接。

7.根据权利要求1所述的用于制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备，其特征在于，所述高压静电加速模块(6)包括高压静电加速器箱体(30)，所述高压静电加速器箱体(30)内设置有MV级高压静电场微细增强纤维加速管(27)和MV级高压静电发生器(28)；

所述高压静电加速器箱体(30)的顶部设有连接微细增强纤维加速器注入模块(4)的高能加速管对接头(26)。

8.根据权利要求7所述的用于制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备，其特征在于，所述加速器聚束模块(7)包括集成在MV级高压静电场微细增强纤维加速管壁管(29)周围的高能微细增强纤维流聚束电极板单元(31)，和位于MV级高压静电场微细增强纤维加速管壁管(29)端部的电磁器件(32)。

9.根据权利要求8所述的用于制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备，其特征在于，所述微细增强纤维引出控制模块(8)安装在高压静电加速模块(6)末端，包括：

微细纤维高能输出枪(34)，位于所述微细纤维高能输出枪(34)两端的电荷转移导片(33)和渐变稳压隔膜单元(35)。

10.根据权利要求1所述的用于制造三维增强碳纤维复合材料的微细纤维高能植入装备，其特征在于，所用高能植入三维增强材料为单丝直径μm量级，长度为mm级的微细纤维。