[实用新型]陶瓷长纤维微波连续处理装置

说明书

本实用新型公开了一种陶瓷长纤维微波连续处理装置。陶瓷长纤维微波连续处理装置包括：微波反应单元，其包括至少一个可供原纤维连续通过的微波腔体以及与所述微波腔体连接的纤维入口和纤维出口；微波发生单元，其包括至少能够提供照射微波的微波发生器，所述微波发生器输出的微波能够对通过所述微波腔体内的原纤维进行微波照射处理。本实用新型将微波技术应用于长纤维的连续处理，实现了原纤维交联固化和/或烧成等的连续作业，同时由于利用了微波整体加热的特点，提高了能效、克服了实现同样处理目的的现有技术和设备的能效低、不能连续作业等固有缺陷；该装置大大缩短了处理时间，提高了生产效率，节约了能源，具有重要的实际应用价值。

技术领域

本实用新型特别涉及一种陶瓷长纤维微波连续处理装置，属于陶瓷纤维的制备技术领域。

背景技术

近年来，陶瓷纤维(氧化物纤维或非氧化物纤维)制造技术取得了显著的进展。其主要推动力来源于航空航天和高温隔热等领域对高性能纤维(高强度、耐高温、高模量等)的需求。

虽然不同种类的陶瓷纤维制造工艺有所不同，但大都是先由溶胶凝胶、溶液或含挥发性成分的浆料，或者由先驱体聚合物经纺丝过程得到原纤维，然后在一定温度和气氛条件下进行干燥、固化、交联、改性等处理，最后利用可控的烧成过程转化为陶瓷纤维。

高性能陶瓷纤维的价格相对较高，其中高度复杂的工艺过程占了相当大的比重。同时，复杂的工艺也导致纤维的性能和质量难以稳定控制。原纤维的干燥、交联、固化或烧成，这一过程过去大都利用烘箱和/或窑炉等加热设备通过分批处理来实现。这类方法一方面由于使用传导和对流加热导致能效低、成本高，另一方面使相关工艺环节成为断续或间歇工况，影响整个生产过程的连续性和产品性能的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种陶瓷长纤维微波连续处理装置及方法，本实用新型利用微波(单模微波)对原纤维进行干燥、交联固化和/或烧成处理，实现了对原纤维的高效加热和连续处理，从而克服现有技术中的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种陶瓷长纤维微波连续处理装置，其包括：

微波反应单元，其包括至少一个可供原纤维连续通过的微波腔体以及与所述微波腔体连接的纤维入口和纤维出口；

微波发生单元，其包括至少能够提供照射微波的微波发生器，所述微波发生器输出的微波能够对通过所述微波腔体内的原纤维进行微波照射处理。

具体的，微波反应单元可以是一个微波腔体，也可以包括两个以上串联的微波腔体；两个以上的微波腔体串联连接，即相邻的两个微波腔体可以通过使一个微波腔体的纤维入口(纤维出口)与另一个微波腔体的纤维出口(纤维入口)连接。

进一步的，所述微波腔体为谐振腔。

进一步的，所述微波腔体为单模微波谐振腔。

进一步的，所述微波腔体的形状可以是圆柱形、方形或其他形状。

进一步的，所述微波腔体的材质为导电金属，例如微波腔体的材质可以是一种或一种以上的导电金属或是金属合金，例如铝、不锈钢、黄铜等，但不限于此。

进一步的，所述纤维入口和纤维出口相对设置在微波腔体的两端。

进一步的，所述照射微波为单模微波。

进一步的，所述微波发生器包括微波电源和磁控管，或者，所述微波发生器包括微波振荡器、可调衰减器以及固态微波放大器，所述可调衰减器分别与微波振荡器、固态微波放大器连接。

具体的，微波发生器利用电能产生一定频率和功率的微波；具体的，可以根据装置的处理能力要求、原纤维的组成、特性和介电损耗因子等因素确定微波发生器的输出功率。