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碳纤维表面缺陷的修补方法技术

技术编号:1837507 阅读:179 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是对碳纤维及石墨化碳纤维质量控制的一种方法,是对碳纤维在加工后产生的表面空洞缺陷进行气相沉积法修补的一道补充工序,具体是将碳纤维利用聚焦电磁场感应加热后,并制造一个乙炔反应环境,使乙炔在高温碳纤维附近裂解为氢气和碳原子。碳原子沉积在碳纤维表面,特别是其空洞处达到修复缺陷的目的。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳纤维加工工艺的改进和补充,特别是对碳纤维现有生产工艺中形成的表面空洞进行处理的方法。具体的方法是利用射频聚焦装置将碳纤维感应加热,而在已形成的孔洞附近会由于孔洞的原因造成磁力线压缩,而温度明显升高,在这时将石英管反应式式器内营造一个乙炔气体的反应环境。乙炔在高温环境下裂解生成氢气和游离碳原子,碳原子沉积在高温的碳纤维表面。由于孔洞处温度高碳原子沉积速度快而实现对孔洞的修复作用,从而可有效地消除或消弱应力集中现象,大大提高了碳纤维的力学性能指标。下面结合给出的射频加热专置的结构示意图,以进一步说明本专利技术所述的方法是如保实现碳纤维表面缺陷的修补任务的。其中1为高频电源,2为射频匹配器,3为射频电缆,4为形成线性聚焦电磁场的对称耦合腔,5为石英管式反应器,5A为乙炔气充入口,5B为氢气口抽出口,5C、5D为氢气充入口,6为乙炔气源,6A为气体流量计,7为碳纤维,8、9为收发丝机构,6C为气体缓冲室。还可以根据碳纤维缺陷的重重程度,适当地调整温度,丝速度和乙炔流量以保证修复的效果。经过修复后的碳纤维或石墨纤维其抗拉强度和弹性横量均有明显的提高,是对碳纤维生产工艺质量控制的一个有益补充。权利要求1.,该方法借助专用射频线性聚焦的专用设备,将碳纤维加热,其特征在于于此同时在碳纤维所运动通过的石英管式反应器中制造一个乙炔气体充斥的反应环境,乙炔裂解后生成碳原子沉积在碳纤维表面及空洞处完成缺陷修补。2.根据权利要求1所说的修补方法,其特征在于使用聚焦电磁场将碳纤维加热至1100~1300℃,进行乙炔裂解和碳原子沉积。3.根据权利要求1所说的修补方法,其特征在于碳纤维在聚焦电磁场中行进的线速度为2~3米/分。4.根据权利要求1所说的修补方法,其特征在于反应所需乙炔气体从反应器碳纤维出口端充入,充入量为0.9~1.2升/小时。5.根据权利要求1所说的修补方法,其特征在于为保证密封效果在反应器两端的碳纤维出入口充入氩气0.5升/小时。全文摘要本专利技术是对碳纤维及石墨化碳纤维质量控制的一种方法,是对碳纤维在加工后产生的表面空洞缺陷进行气相沉积法修补的一道补充工序,具体是将碳纤维利用聚焦电磁场感应加热后,并制造一个乙炔反应环境,使乙炔在高温碳纤维附近裂解为氢气和碳原子。碳原子沉积在碳纤维表面,特别是其空洞处达到修复缺陷的目的。文档编号D01F9/22GK1461829SQ02121070公开日2003年12月17日 申请日期2002年5月31日 优先权日2002年5月31日专利技术者陈新谋 申请人:陈新谋本文档来自技高网...

【技术保护点】
碳纤维表面缺陷的修补方法,该方法借助专用射频线性聚焦的专用设备,将碳纤维加热,其特征在于于此同时在碳纤维所运动通过的石英管式反应器中制造一个乙炔气体充斥的反应环境,乙炔裂解后生成碳原子沉积在碳纤维表面及空洞处完成缺陷修补。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈新谋
申请(专利权)人:陈新谋
类型:发明
国别省市:13[中国|河北]

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