CN203513814U - 一种碳纤维表面处理设备 - Google Patents

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谢怀玉
黄险波
陈大华
宋威
雷震
易明
肖彦
熊少燕
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Abstract

本实用新型公开了一种碳纤维表面处理设备，包括槽架，所述槽架内部分隔成两个独立空间，分别为用于盛装电解液的电解槽和用于盛装去离子水的水洗槽；所述电解槽内设置有阴极板，阴极板接电源负极；在电解槽内于阴极板上方还设有第一绝缘导辊；所述水洗槽内设置有第二绝缘导辊，在电解槽内的第一绝导缘辊与水洗槽内的第二绝缘导辊之间于槽架的上方还设置有第三绝缘导辊；在第一绝缘导辊的外侧于槽架上方设有第一阳极导辊，在第二绝缘导辊的外侧于槽架上方设有第二阳极导辊，第一、第二阳极导辊接电源正极；本实用新型的设备解决阳极导辊逐渐被氧化不导电的问题，且让碳纤维均匀带上正电荷，避免金属材质的阳极导辊被氧化后的金属离子污染电解液。

Description

一种碳纤维表面处理设备
技术领域
本实用新型涉及碳纤维表面改性技术领域，尤其涉及一种碳纤维表面处理设备。 
背景技术
碳纤维具有优异的力学性能，碳纤维普遍用于增强高分子材料领域，为了提高碳纤维与高分子复合材料的界面性能，工业上普遍采用电化学方法对碳纤维进行表面处理，但现有的专利和技术不能解决生产中存在的两个问题：（1）阳极导辊易被氧化问题，中国专利CN 10141848A公开了一种碳纤维表面处理机，该处理机的阳极导辊容易被电解液氧化，是由于阳极辊带有电流，碳纤维按一定速度运行时把电解液从电解槽引入阳极导辊表面，阳极导辊在电流和电解液作用下逐渐被氧化，最终导致阳极导辊被氧化而不导电；（2）表面处理时间长，中国专利CN 101781843A公开了一种高强碳纤维的表面处理方法，但是该方法中实施例的表面处理时间均为40~250s。 
实用新型内容
为了克服现有技术的阳极导辊易被氧化和碳纤维表面处理时间过长的缺陷与不足，本实用新型的目的在于提供一种能解决阳极导辊逐渐被氧化不导电问题，且能避免阳极导辊被氧化后的金属离子污染电解液的碳纤维表面处理设备。 
本实用新型是通过如下技术方案来实现的： 
一种碳纤维表面处理设备，包括槽架，所述槽架内部分隔成两个独立空间，分别为用于盛装电解液的电解槽和用于盛装去离子水的水洗槽；所述电解槽内设置有阴极板，阴极板接电解电源负极；在电解槽内于阴极板上方还设有第一绝缘导辊；所述水洗槽内设置有第二绝缘导辊，在电解槽内的第一绝缘导辊与水洗槽内的第二绝缘导辊之间于槽架的上方还设置有第三绝缘导辊；在第一绝缘导辊的外侧于槽架上方设有第一阳极导辊，在第二绝缘导辊的外侧于槽架上方设有第二阳极导辊，第一、第二阳极导辊接电解电源正极。
将碳纤维引入本实用新型的碳纤维表面处理设备中进行电化学处理时，碳纤维首先通过第一绝缘导辊外侧于槽架上方的第一阳极导辊进入电解槽内，经过电解槽内的第一绝缘导辊，并在电解槽内的电解液与阴极板的作用下发生电化学反应，使得碳纤维带上均匀的正电荷；然后碳纤维通过第三绝缘导辊进入到水洗槽内，并通过第二绝缘导辊浸没在水洗槽内的去离子水中，从而将碳纤维的电解液洗去，最后通过第二绝缘导辊外侧于槽架上方的阳极导辊离开水洗槽；本实用新型的碳纤维表面设备避免了碳纤维运行时将电解槽内的电解液引入到第二绝缘导辊外侧于槽架上方的第二阳极导辊中，解决了第二阳极导辊逐渐被氧化不导电的问题，且能让碳纤维均匀带上正电荷，同时避免了金属材质的阳极导辊被氧化后的金属离子污染电解液。 
附图说明
图1为本实用新型碳纤维表面处理设备的结构示意图。 
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型，以下实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受下述实施例的限制。 
如图1所示，一种碳纤维表面处理设备，包括槽架12，所述槽架12内部分隔成两个独立空间，分别为用于盛装电解液的电解槽10和用于盛装去离子水的水洗槽11；所述电解槽10内设置有阴极板8，阴极板8接电解电源9负极；在电解槽10内于阴极板8上方还设有第一绝缘导辊2；所述水洗槽11内设置有第二绝缘导辊5，在电解槽10内的第一绝缘导辊2与水洗槽11内的第二绝缘导辊5之间于槽架12的上方还设置有第三绝缘导辊4；在第一绝缘导辊2的外侧于槽架12上方设有第一阳极导辊1，在第二绝缘导辊5的外侧于槽架12上方设有第二阳极导辊6，第一、第二阳极导辊1，6接电解电源9正极。 
为了使得碳纤维7在电解槽内的电解液与阴极板的作用下充分发生电化学反应而带上均匀的正电荷，所述第一阳极导辊1与所述第一绝缘导辊2之间设置有第四绝缘导辊3。 
优选地，所述槽架12的材质为聚四氟乙烯；所述阴极板8的材质为铜；所述电解电源9为直流电源。 
所述第一、第二阳极导辊1，6与所述电解电源9及电解槽内电解液的接触面的材质为导电材质，优选不锈钢；第一、第二阳极导辊1，6接触面的导电厚度为5um，其轴承和内部材质无特殊要求，金属、高分子、无机材料均可。 
所述第一、第二、第三和第四绝缘导辊2，3，4，5与电解槽内电解液及水洗槽内去离子水接触面的材质为绝缘体材质，优选为陶瓷；第一、第二、第三和第四绝缘导辊2，3，4，5接触面的绝缘体涂层厚度为1~5mm，其轴承和内部材质无特殊要求，金属、高分子、无机材料均可。 

Claims (4)

1.一种碳纤维表面处理设备，包括槽架（12），其特征在于，所述槽架（12）内部分隔成两个独立空间，分别为用于盛装电解液的电解槽（10）和用于盛装去离子水的水洗槽（11）；所述电解槽（10）内设置有阴极板（8），阴极板（8）接电解电源（9）负极；在电解槽（10）内于阴极板（8）上方还设有第一绝缘导辊（2）；所述水洗槽（11）内设置有第二绝缘导辊（5），在电解槽（10）内的第一绝缘导辊（2）与水洗槽（11）内的第二绝缘导辊（5）之间于槽架（12）的上方还设置有第三绝缘导辊（4）；在第一绝缘导辊（2）的外侧于槽架（12）上方设有第一阳极导辊（1），在第二绝缘导辊（5）的外侧于槽架（12）上方设有第二阳极导辊（6），第一、第二阳极导辊（1，6）接电解电源（9）正极。
2.根据权利要求1所述的碳纤维表面处理设备，其特征在于，所述第一阳极导辊（1）与所述第一绝缘导辊（2）之间设置有第四绝缘导辊（3）。
3.根据权利要求1或2所述的碳纤维表面处理设备，其特征在于，所述槽架（12）的材质为聚四氟乙烯；所述第一、第二阳极导辊（1，6）与所述电解电源（9）及电解槽（10）内电解液的接触面的材质为不锈钢；所述第一、第二、第三和第四绝缘导辊（2，3，4，5）与电解槽（10）内电解液及水洗槽（11）内去离子水接触面的材质为陶瓷；所述阴极板（8）的材质为铜。
4.根据权利要求1所述的碳纤维表面处理设备，其特征在于，所述电解电源（9）为直流电源。
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