專利名稱：碳纖維表面缺陷的修補方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于碳纖維加工工藝的改進和補充，特別是對碳纖維現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中形成的表面空洞進行處理的方法。
具體的方法是利用射頻聚焦裝置將碳纖維感應加熱，而在已形成的孔洞附近會由于孔洞的原因造成磁力線壓縮，而溫度明顯升高，在這時將石英管反應式式器內(nèi)營造一個乙炔氣體的反應環(huán)境。乙炔在高溫環(huán)境下裂解生成氫氣和游離碳原子，碳原子沉積在高溫的碳纖維表面。由于孔洞處溫度高碳原子沉積速度快而實現(xiàn)對孔洞的修復作用，從而可有效地消除或消弱應力集中現(xiàn)象，大大提高了碳纖維的力學性能指標。
下面結(jié)合給出的射頻加熱專置的結(jié)構(gòu)示意圖，以進一步說明本發(fā)明所述的方法是如保實現(xiàn)碳纖維表面缺陷的修補任務的。
其中1為高頻電源，2為射頻匹配器，3為射頻電纜，4為形成線性聚焦電磁場的對稱耦合腔，5為石英管式反應器，5A為乙炔氣充入口，5B為氫氣口抽出口，5C、5D為氫氣充入口，6為乙炔氣源，6A為氣體流量計，7為碳纖維，8、9為收發(fā)絲機構(gòu)，6C為氣體緩沖室。
還可以根據(jù)碳纖維缺陷的重重程度，適當?shù)卣{(diào)整溫度，絲速度和乙炔流量以保證修復的效果。
經(jīng)過修復后的碳纖維或石墨纖維其抗拉強度和彈性橫量均有明顯的提高，是對碳纖維生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制的一個有益補充。
權(quán)利要求
1.碳纖維表面缺陷的修補方法，該方法借助專用射頻線性聚焦的專用設備，將碳纖維加熱，其特征在于于此同時在碳纖維所運動通過的石英管式反應器中制造一個乙炔氣體充斥的反應環(huán)境，乙炔裂解后生成碳原子沉積在碳纖維表面及空洞處完成缺陷修補。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的修補方法，其特征在于使用聚焦電磁場將碳纖維加熱至1100～1300℃，進行乙炔裂解和碳原子沉積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的修補方法，其特征在于碳纖維在聚焦電磁場中行進的線速度為2～3米/分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的修補方法，其特征在于反應所需乙炔氣體從反應器碳纖維出口端充入，充入量為0.9～1.2升/小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的修補方法，其特征在于為保證密封效果在反應器兩端的碳纖維出入口充入氬氣0.5升/小時。
全文摘要
本發(fā)明是對碳纖維及石墨化碳纖維質(zhì)量控制的一種方法，是對碳纖維在加工后產(chǎn)生的表面空洞缺陷進行氣相沉積法修補的一道補充工序，具體是將碳纖維利用聚焦電磁場感應加熱后，并制造一個乙炔反應環(huán)境，使乙炔在高溫碳纖維附近裂解為氫氣和碳原子。碳原子沉積在碳纖維表面，特別是其空洞處達到修復缺陷的目的。
文檔編號D01F9/22GK1461829SQ02121070
公開日2003年12月17日 申請日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者陳新謀 申請人:陳新謀