[发明专利]一种PAN基碳纤维生产中表面处理方法以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及碳纤维设备技术领域，具体地说，是一种PAN基碳纤维生产 中表面处理方法以及装置。

背景技术

碳纤维是含碳量高于92％的无机高分子纤维。其中含碳量高于99％的 称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导 电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低。 用碳纤维复合的工程材料优于金属材料，其抗拉强度高于钢材的3-4倍，耐 疲劳高2倍，重量比钢材轻3-4倍，热膨胀小4-5倍。石墨纤维可以做到零 变异。碳纤维被广泛应用于国防、航天航空、导弹、隐形飞机和大型客机， 高速轨道交通等领域。

现有的PAN基碳纤维生产中表面处理的方法多种多样，例如：气相氧化 法、液相氧化法、催化氧化法、聚合物涂层法、等离子法、电解氧化法、高 能量电子辐射等等，各种方法都有各自的优缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种PAN基碳纤维生产中 表面处理方法以及装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种PAN基碳纤维生产中表面处理方法，首先把炉内的加热升到工艺温 度，工艺温度范围为根据碳纤维的丝束量，丝束量的范围为束，调节二氧化碳进入炉内的流量，流量范围为生产过 程中进出口的集气罩要及时打开，及时吸走炉进出口的废气。

一种PAN基碳纤维生产中表面处理装置，其包含加热管，二氧化碳导气 三通管，保温岩棉，转子流量计，球阀，集气罩，二氧化碳压力储罐；

电加热管通过镶嵌式的安装方式，整齐排列安装到设备内部，球阀安装 在转子流量计的两端，以防止流量计坏掉可以及时更换或者拆卸清理，球阀 和转子流量计之间通过焊接的方式连接，集气罩安装在装置的进出口，以及 时的抽走装备两端溢出的废气。

保温岩棉覆盖在炉壳的四周，防止热量的流失，造成热量的浪费。

输气管道之间和输气管道与二氧化碳导气三通之间全部通过焊接连接。

本装置为二氧化碳导气三通管，之间的夹角为90度，底管有密集的开孔， 有利于气体的均匀分布的流通。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明利用碳与二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳的反应原 理，从而在碳纤维表面产生刻蚀，达到表面处理的效果，有利于与基体树酯 结合，提高层间剪切力。

附图说明

图1本发明的主视图；

图2图1中的二氧化碳导气三通管的主视图；

附图中的标记为：001加热管、002-二氧化碳导气三通管、003-保温岩棉、004-转子流量计、005-球阀、006-集气罩、007-二氧化碳压力储罐，01丝束 进丝方向，02丝束出丝方向。

具体实施方式

以下提供本发明一种PAN基碳纤维生产中表面处理装置的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1，一种PAN基碳纤维生产中表面处理装置，其包含加热管， 二氧化碳导气三通管，保温岩棉，转子流量计，球阀，集气罩，二氧化碳压 力储罐；

电加热管001通过镶嵌式的安装方式，整齐排列安装到设备内部，球阀 005安装在转子流量计004的两端，以防止流量计坏掉可以及时更换或者拆卸 清理，球阀和转子流量计之间通过焊接的方式连接，集气罩006安装在装置 的进出口，以及时的抽走装备两端溢出的废气。

保温岩棉003覆盖在炉壳的四周，防止热量的流失，造成热量的浪费， 输气管道之间和输气管道与二氧化碳导气三通002之间全部通过焊接连接， 本装置为二氧化碳导气三通管，之间的夹角为90度，底管有密集的开孔，有 利于气体的均匀分布的流通。

本发明的装置纤维由丝束进丝方向01进入炉内，再经过丝束出丝方向02 方向进入下一道工序，纤维在炉内与二氧化碳在高温的条件下进行反应，在 纤维的表面产生刻蚀。

如图1所示，本发明的装置所有连接点，均以焊接方式连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。