[發(fā)明專利]一種內(nèi)加熱型氮化硼復合纖維化學氣相沉積設(shè)備

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011414040.2
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112553603A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔令杰;白曉航
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽貝意克設(shè)備技術(shù)有限公司
• 主分類號: C23C16/54
• 分類號: C23C16/54;C23C16/34;C23C16/52;B65H18/10
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉生昕

本發(fā)明公開了一種內(nèi)加熱型氮化硼復合纖維化學氣相沉積設(shè)備，包括真空腔體和纖維傳動裝置，所述真空腔體包括中間中空腔、放卷腔、收卷腔，所述中間中空腔為管狀結(jié)構(gòu)，且中間中空腔的兩端固定連接在放卷腔和收卷腔上，所述中間中空腔的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)加熱管，所述內(nèi)加熱管的兩端穿過中間中空腔分別設(shè)置在放卷腔和收卷腔的內(nèi)部，所述內(nèi)加熱管與放卷腔相接觸位置設(shè)置有絕緣密封圈，且在絕緣密封圈的側(cè)面上設(shè)置有電極，所述電極經(jīng)導線與控制器電連接，通過將內(nèi)加熱管內(nèi)置于中間中空腔內(nèi)部，實現(xiàn)快速升溫，且減少加熱時候熱量向外逸散，更為節(jié)能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復合纖維處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種內(nèi)加熱型氮化硼復合纖維化學氣相沉積設(shè)備。

背景技術(shù)

纖維材料，如碳纖維、碳化硅纖維等，由于具有強度高、質(zhì)量密度低等特性，應用范圍越來越廣。在部分使用場景中，為了進一步提升纖維材料的性能，往往需要在纖維材料表面復合一層其他二維材料?；瘜W氣相沉積方法是制備均勻二維材料的理想方法，而卷對卷的化學氣相沉積制備方式可以實現(xiàn)批量制備。在此過程中，纖維材料在放卷輥和收卷輥的卷繞傳動，通過經(jīng)過反應區(qū)。在反應區(qū)中，氣體分子發(fā)生熱分解后，在纖維表面沉積成所需的二維材料。

目前的卷對卷制備設(shè)備，一般為在石英、剛玉管外部設(shè)置電爐加熱，升溫速度較慢，一般為10℃/min，且由于向外散熱，導致加熱效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)加熱型氮化硼復合纖維化學氣相沉積設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種內(nèi)加熱型氮化硼復合纖維化學氣相沉積設(shè)備，包括真空腔體和纖維傳動裝置，所述真空腔體包括中間中空腔、放卷腔、收卷腔，所述中間中空腔為管狀結(jié)構(gòu)，且中間中空腔的兩端固定連接在放卷腔和收卷腔上，所述中間中空腔的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)加熱管，所述內(nèi)加熱管的兩端穿過中間中空腔分別設(shè)置在放卷腔和收卷腔的內(nèi)部，所述內(nèi)加熱管與放卷腔相接觸位置設(shè)置有絕緣密封圈，且在絕緣密封圈的側(cè)面上設(shè)置有電極，所述電極經(jīng)導線與控制器電連接；

所述纖維傳動裝置包括放卷輥、測速輪一、收卷輥和測速輪二，所述放卷輥與測速輪一設(shè)置在放卷腔的內(nèi)部，所述收卷輥和測速輪二設(shè)置在收卷腔的內(nèi)部。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述放卷腔的內(nèi)部設(shè)置有放卷軸，所述放卷軸的一端在放卷腔上同電機輸出端連接，所述放卷輥固定設(shè)置在放卷軸上，且測速輪一在放卷腔內(nèi)部位于放卷輥的右上方。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述收卷腔的內(nèi)部設(shè)置有收卷軸，所述收卷軸的一端在收卷腔上同電機輸出端連接，所述收卷輥固定設(shè)置在收卷軸上，且測速輪二在收卷腔內(nèi)部位于收卷輥的左上方。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述中間中空腔為石英管。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述內(nèi)加熱管由石墨材質(zhì)制成，且在內(nèi)加熱管的內(nèi)部設(shè)置有熱電偶。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述放卷腔的一側(cè)固定設(shè)置有氣體供給裝置，所述氣體供給裝置的輸出端通過管道與放卷腔連接，且在該管道上設(shè)置有氣體流量控制計。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述收卷腔的一側(cè)固定設(shè)置有真空泵組，所述真空泵組的輸入端通過管道與收卷腔固定連接。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述控制器與測速輪一及測速輪二電性連接。

作為本發(fā)明再進一步的方案：該內(nèi)加熱型氮化硼復合纖維化學氣相沉積設(shè)備的工作步驟為：將復合纖維材料繞于放卷輥上，經(jīng)過測速輪一后，穿過內(nèi)加熱管，經(jīng)過測速輪二后，收于收卷輥上，控制器控制內(nèi)加熱管的溫度，電流經(jīng)過內(nèi)加熱管后，產(chǎn)生焦耳熱對穿過的復合纖維材料加熱，同時氣體供給裝置經(jīng)高壓氣罐向放卷腔內(nèi)通入氨氣、氯化硼、氫氣三路氣體，并通過氣體流量控制計來控制通入氣體量，使混合氣體進入放卷腔后，再經(jīng)過內(nèi)加熱管，導入收卷腔，在收卷腔內(nèi)被真空泵組抽走排出。