[發明專利]一種可以連續加工的碳纖維微波石墨化設備

在審

• 申請號: 201910571990.7
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110257959A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 張俊杰;朱梁;劉成周;馬文東;吳則革;王瑤瑤;劉勝;單家芳;劉甫坤
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種可以連續加工的碳纖維微波石墨化設備，其特征在于：包括有微波加熱腔體、微波源、碳纖維絲放絲滾軸和碳纖維絲收絲滾軸，微波源產生的微波從微波加熱腔體的側面饋入微波加熱腔體內部，在微波加熱腔體的兩側分別設有入口處氣體動態密封裝置和出口處氣體動態密封裝置，微波加熱腔體的兩側通過金屬管分別與入口處氣體動態密封裝置和出口處氣體動態密封裝置密封連接，在微波加熱腔體與入口處氣體動態密封裝置之間還連接有保護氣體進氣管，在微波加熱腔體與出口處氣體動態密封裝置之間還連接有保護氣體風冷管，通過保護氣體進氣管往微波加熱腔體內通入保護氣體，通過保護氣體風冷管通入風冷氣體給加熱后的碳纖維絲束強制風冷，在微波加熱腔體的外側還安裝有測溫裝置，碳纖維絲放絲滾軸上的碳纖維絲依次穿過入口處氣體動態密封裝置和微波加熱腔體，碳纖維絲在經過微波加熱腔體時，通過微波進行加熱，加熱后的碳纖維絲穿出微波加熱腔體，并穿過出口處氣體動態密封裝置，通過碳纖維絲收絲滾軸進行收絲。

2.根據權利要求1所述的一種可以連續加工的碳纖維微波石墨化設備，其特征在于：還包括有微波控制單元，微波控制單元實時監測微波加熱腔體的入射/反射功率，并根據反射功率的大小調節微波源微波輸出的功率。

3.根據權利要求1所述的一種可以連續加工的碳纖維微波石墨化設備，其特征在于：所述的微波源采用固態微波電路，同時輸出單路或者多路微波功率，工作中心頻點為315MHz、433MHz、915MHz以及2450MHz，帶寬均為100MHz，采用同軸線直接耦合的方式，通過DIN7/16標準接頭將微波從微波加熱腔體的側面饋入。

4.根據權利要求3所述的一種可以連續加工的碳纖維微波石墨化設備，其特征在于：所述的微波加熱腔體為圓柱腔體，微波加熱腔體有單路以及N路結構：單路是將微波從圓柱腔體的側面饋入，在腔體中心加工碳纖維；N路分為以下幾種：(1)腔體中心饋入微波，周圍對稱分布N路碳纖維；(2)內部對稱分布N個相同的用于饋入微波的同軸線，外部對稱分布N路碳纖維；(3)外部對稱分布N個相同的用于饋入微波的同軸線，內部對稱分布N路碳纖維，其中N≥4。

5.根據權利要求4所述的一種可以連續加工的碳纖維微波石墨化設備，其特征在于：所述的單路圓柱腔體包括有一個圓筒，圓筒兩側分別固定有蓋板，在兩塊蓋板的中心均開有圓孔，在兩個圓孔上分別連接有屏蔽套管，兩個屏蔽套管分別與入口處氣體動態密封裝置和出口處氣體動態密封裝置連接，在兩塊蓋板上分別設有兩塊用于調諧的旋轉蓋板。

6.根據權利要求4所述的一種可以連續加工的碳纖維微波石墨化設備，其特征在于：在所述的微波加熱腔體內設有石英玻璃管，碳纖維絲束在石英玻璃管內連續通過微波加熱腔體進行微波加熱。

7.根據權利要求1所述的一種可以連續加工的碳纖維微波石墨化設備，其特征在于：所述的測溫裝置采用非接觸式激光瞄準紅外測溫儀進行溫度測量。

8.根據權利要求4所述的一種可以連續加工的碳纖維微波石墨化設備，其特征在于：將多個相同的微波加熱腔體通過金屬管串聯，每個微波加熱腔體均連接有微波源，碳纖維絲束依次經過多個串聯的微波加熱腔體進行加熱。