一种碳纳米管纤维制备装备制造技术

一种碳纳米管纤维制备装备，包括：高温反应器、反应管、法兰盘、支管、水箱、滚轮组件和碳纳米管纤维本体；所述高温反应器内设置有卧式放置的反应管；所述法兰盘分别安装于反应管的前端和后端，前端法兰盘上开设有进气口，后端法兰盘上开设有出气口；所述反应管的底部位于高温反应器的一侧设置有支管，支管的顶部与反应管的底部相连通，支管的底部插入水箱的冷却液中，支管向下倾斜设置；所述水箱设置于反应管的下方；所述滚轮组件设置于水箱的上方外侧。本设计通过支管将碳纳米管纤维单独冷却成型，避免整体冷却成型的过程中蒸汽回流，提高了碳纳米管纤维的成品质量。了碳纳米管纤维的成品质量。了碳纳米管纤维的成品质量。

A preparation equipment of carbon nanotube fiber

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管纤维制备装备


[0001]本设计涉及一种制备碳纳米管纤维的设备，属于碳纳米管纤维制备领域，尤其涉及一种碳纳米管纤维制备装备。

技术介绍

[0002]碳纳米管纤维具有超强和高导电性特性，并具有高导热、气敏、电场发射等特性，这种新型的高强多功能纤维在高强复合材料、高导电复合材料、新型导电材料、传感器、 超电容和人工肌肉等方面具有重要的应用前景。
[0003]根据中国专利CN100552105液体密封化学气相反应制备连续碳纳米管纤维的装置和方法，该方法是在立式高温反应器中合成碳纳米管聚集体，在反应器底部水箱密封高温化学气相反应，气相合成的碳纳米管聚集体经密封液体，被液体挤压成纤维，再将碳纳米管纤维从水箱中引导出，缠绕于滚轮, 继而获得碳纳米管纤维。
[0004]该方法存在立式反应器相对卧式高温炉更加复杂，不利于规模生产，且存在高温反应器热辐射蒸发液体，影响反应器中配比，继而影响合成碳纳米管质量和合成碳纳米管纤维持续时间。
[0005]为此，急需解决现有技术中的问题。
[0006]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]本设计的目的是克服现有技术中存在的液体回流影响碳纳米管纤维质量的问题，提供了一种碳纳米管纤维制备装备。
[0008]为实现以上目的，本设计的技术解决方案是：一种碳纳米管纤维制备装备，包括：高温反应器、反应管、法兰盘、支管、水箱、滚轮组件和碳纳米管纤维本体；
[0009]所述高温反应器内设置有卧式放置的反应管；
[0010]所述法兰盘分别安装于反应管的前端和后端，前端法兰盘上开设有进气口，后端法兰盘上开设有出气口；
[0011]所述反应管的底部位于高温反应器的一侧设置有支管，支管的顶部与反应管的底部相连通，支管的底部插入水箱的冷却液中，支管向下倾斜设置；
[0012]所述水箱设置于反应管的下方；
[0013]所述滚轮组件设置于水箱的上方外侧。
[0014]进一步地，前端所述法兰盘上位于进气口的外侧设置有进气调整管道，后端所述法兰盘上位于出气口的外侧设置有出气调整管道。
[0015]进一步地，所述进气调整管道和出气调整管道上均安装有控制阀。
[0016]进一步地，所述反应管与支管的连接处设置有倾斜角，倾斜角的范围为十五至九
十度。
[0017]进一步地，所述倾斜角为四十五度。
[0018]进一步地，所述碳纳米管纤维制备装备还包括辅助部件，所述辅助部件包括支架、立柱和辅助轮，所述支架设置于水箱的内壁上端，立柱的一端与支架的顶部连接，立柱的另一端与水箱的内壁上端连接，辅助轮设置于支架上，所述辅助轮位于水箱中的液体面之下。
[0019]进一步地，所述碳纳米管纤维制备装备还包括缓冲弹簧，缓冲弹簧的底部与支架连接，缓冲弹簧的顶部与立柱连接。
[0020]进一步地，所述辅助轮的表面采用镜面处理。
[0021]进一步地，所述滚轮组件分为第一滚轮和第二滚轮，碳纳米管纤维本体被拉出水箱经过第一滚轮之后，在第二滚轮上缠绕。
[0022]进一步地，所述滚轮组件通过电机控制进行转动。
[0023]与现有技术相比，本设计的有益效果为：
[0024]1、本设计一种碳纳米管纤维制备装备中，反应管的底部位于高温反应器的一侧设置有支管，支管的顶部与反应管的底部相连通，支管的底部与水箱连通，支管向下倾斜设置，通过铁丝从支管中进入插入到反应管中，在滚轮组件的配合使用下将碳纳米管纤维拉入水箱中，对其进行降温冷却成型，有效的避免碳纳米管纤维在水箱降温成型下形成的蒸汽回流，进出的气体直接通过法兰盘上的横向气口排出。因此，本设计通过支管将碳纳米管纤维单独冷却成型，避免整体冷却成型的过程中蒸汽回流，提高了碳纳米管纤维的成品质量。
[0025]2、本设计一种碳纳米管纤维制备装备中，前端法兰盘上位于进气口的外侧设置有进气调整管道，后端法兰盘上位于出气口的外侧设置有出气调整管道，调整管道的设置可以根据反应管中的气相变化来调节其反应环境。因此，本设计通过调整管道的设置控制反应条件，保证了碳纳米管纤维的成品效率。
[0026]3、本设计一种碳纳米管纤维制备装备中，包括辅助部件，支架设置于水箱的内壁上端，缓冲弹簧的底部与支架连接，缓冲弹簧的顶部与立柱连接，立柱的另一端与水箱的内壁上端连接，辅助轮设置于支架上，在用铁丝从支管中向反应管拉碳纳米管纤维时，在滚轮组件的使用下，铁丝绕辅助轮进行拉动，在拉动的同时由于缓冲弹簧的上下摆动可以有效进行缓冲，避免在拉伸过程中由于用力过猛，硬性拉伸导致碳纳米管纤维的损坏，影响其成品。因此，本设计通过辅助部件的设置减少了成品的损坏率，提高了碳纳米管纤维的成品质量。
附图说明
[0027]图1是本设计实施例一的结构示意图。
[0028]图2是本设计实施例二的结构示意图。
[0029]图3是本设计中辅助部件的结构示意图。
[0030]图中：高温反应器1、反应管2、法兰盘3、进气口31、出气口32、进气调整管道41、出气调整管道42、支管5、水箱6、辅助部件7、支架71、缓冲弹簧72、立柱73、辅助轮74、滚轮组件8、第一滚轮81、第二滚轮82、碳纳米管纤维本体9、倾斜角10。
具体实施方式
[0031]以下结合附图说明和具体实施方式对本设计作进一步详细的说明。
[0032]实施例1：
[0033]参见图1，一种碳纳米管纤维制备装备，包括：高温反应器1、反应管2、法兰盘3、支管5、水箱6、滚轮组件8和碳纳米管纤维本体9；
[0034]高温反应器1内设置有卧式放置的反应管2；
[0035]法兰盘3分别安装于反应管2的前端和后端，前端法兰盘3上开设有进气口31，后端法兰盘3上开设有出气口32；
[0036]反应管2的底部位于高温反应器1的一侧设置有支管5，支管5的顶部与反应管2的底部相连通，支管5的底部插入水箱6的冷却液中，支管5向下倾斜设置；
[0037]水箱6设置于反应管2的下方；
[0038]滚轮组件8设置于水箱6的上方外侧。
[0039]前端法兰盘2上位于进气口31的外侧设置有进气调整管道41，后端法兰盘2上位于出气口32的外侧设置有出气调整管道42，可以根据反应管中的气相变化来调节其反应环境。
[0040]进气调整管道41和出气调整管道42上均安装有控制阀。
[0041]反应管2与支管5的连接处设置有倾斜角10，倾斜角10的范围为十五至九十度，倾斜角10为四十五度。
[0042]滚轮组件8分为第一滚轮81和第二滚轮82，碳纳米管纤维本体9被拉出水箱经过第一滚轮81之后，在第二滚轮82上缠绕，第二滚轮82缠绕速度与碳纳米管聚集体随气流流出速度相匹配。
[0043]滚轮组件8通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管纤维制备装备，其特征在于，包括：高温反应器（1）、反应管（2）、法兰盘（3）、支管（5）、水箱（6）、滚轮组件（8）和碳纳米管纤维本体（9）；所述高温反应器（1）内设置有卧式放置的反应管（2）；所述法兰盘（3）分别安装于反应管（2）的前端和后端，前端法兰盘（3）上开设有进气口（31），后端法兰盘（3）上开设有出气口（32）；所述反应管（2）的底部位于高温反应器（1）的一侧设置有支管（5），支管（5）的顶部与反应管（2）的底部相连通，支管（5）的底部插入水箱（6）的冷却液中，支管（5）向下倾斜设置；所述水箱（6）设置于反应管（2）的下方；所述滚轮组件（8）设置于水箱（6）的上方外侧。2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管纤维制备装备，其特征在于：前端所述法兰盘（3）上位于进气口（31）的外侧设置有进气调整管道（41），后端所述法兰盘（3）上位于出气口（32）的外侧设置有出气调整管道（42）。3.根据权利要求2所述的一种碳纳米管纤维制备装备，其特征在于：所述进气调整管道（41）和出气调整管道（42）上均安装有控制阀。4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管纤维制备装备，其特征在于：所述反应管（2）与支管（5）的连接处设置有倾斜角（10），倾斜角（10）的范围为十五至九十度。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟小华，
申请(专利权)人：武汉市碳翁科技有限公司，
类型：新型
国别省市：