[发明专利]一种碳纤维可控激光式超高温石墨化装置

摘要

本发明公开了一种碳纤维可控激光式超高温石墨化装置，主要包括放丝装置、密封装置、炉体、可控激光器、观测摄像机、气阀、气管、微型抽气泵、石英玻璃视窗、超高温红外测温仪、氩气净化机和收丝装置，炉体侧壁碳纤维出入口处有有入口密封和出口密封，入口密封和出口密封有氩气注入口和碳纤维穿过，炉体还有气体出口和氩气入口，气体出口连接气阀、气管、微型抽气泵；微型抽气泵由气管连接在炉体的出气口处；可控激光器的激光头固定在炉体上用来对碳纤维进行超高温加热；超高温红外测温仪可以通过石英玻璃视窗实时测量加热点温度，并将数据传送至控制器，控制器实时控制收放丝装置的速度和可控激光器的功率，从而保证加热区域的温度保持动态平衡。

主权项

1.一种碳纤维可控激光式超高温石墨化装置，其特征在于：主要包括放丝装置、密封装置、炉体、可控激光器、观测摄像机、气阀、气管、微型抽气泵、石英玻璃视窗、超高温红外测温仪、氩气净化机和收丝装置，炉体侧壁碳纤维出入口处有密封装置，密封装置包括有入口密封和出口密封，入口密封和出口密封有氩气注入口和碳纤维穿过，依靠氩气的压力阻断炉体与外界的气流交换，为炉体内创造无氧环境，在炉内形成严格的惰性气体保护环境，炉体还有气体出口和氩气入口，气体出口设置在炉体上端靠近出丝口，氩气入口设置在炉体下端靠近进丝口，气体出口连接气阀、气管、微型抽气泵，炉体内的氩气在微型抽气泵的作用下循环起来，微型抽气泵抽出来的氩气进入氩气净化机，净化后的高纯度氩气再从入口密封和出口密封的氩气注入口及炉体上的氩气入口注入炉体；碳纤维由放丝装置和收丝装置牵引，并以一定的速度移动；炉体放置在放丝装置和收丝装置之间；微型抽气泵由气管连接在炉体的出气口处，可在氩气进入炉体之前先行对炉内进行抽空气和在氩气达到纯度要求之后进行排废气处理；可控激光器的激光头固定在炉体上用来对碳纤维进行超高温加热，激光头发射的激光光斑照射到碳纤维丝上；超高温红外测温仪安装在炉体侧面，通过石英玻璃视窗对加热点进行测温；观测摄像机安装在炉体内，对炉内的激光光斑加热过程实时监控并记录；可控激光器的激光头为多个；多个激光头按照等角度进行均匀分布在碳纤维丝束的周向位置；或多个可控激光器的激光头在碳纤维丝束的轴向采用等距离分布使多束激光同时加热轴向不同位置区域或者在碳纤维丝束的轴向将多激光头安装在轴向同一平面内同时加热相同的位置区域。