纖維鍍膜設備制造技術

本實用新型專利技術提供一種纖維鍍膜設備，所述纖維鍍銅設備包括鍍膜腔室、電子束槍、至少一個蒸發坩堝、放絲輥和收絲輥，所述電子束槍、所述蒸發坩堝、所述放絲輥和所述收絲輥均設置在所述鍍膜腔室內。本實用新型專利技術還提供一種對碳納米管纖維進行鍍膜的方。利用本實用新型專利技術所提供的纖維鍍膜設備可以連續地對碳納米管纖維進行鍍膜，利用所述纖維鍍膜設備進行的鍍膜方法屬于物理氣象沉積，鍍膜過程中不會產生廢氣，不會對環境造成污染。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及纖維鍍膜領域，具體地，涉及一種纖維鍍膜設備。
技術介紹
在現有技術中，通常需要利用電化學鍍膜的方法在碳納米管纖維上鍍金屬膜。但是，這種方法鍍金屬膜時，容易造成污染，并且，金屬膜并不是很致密。因此，如何以環保的方式對碳納米管纖維進行鍍金屬膜成為本技術亟待解決的技術問題。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種纖維鍍膜設備。利用所述纖維鍍膜設備對碳納米管纖維鍍膜能夠在所述碳納米管纖維表面形成致密的金屬膜，并且鍍膜過程中不會對環境造成污染。為了實現上述目的，本技術提供一種纖維鍍膜設備，其中，所述纖維鍍銅設備包括鍍膜腔室、電子束槍、至少一個蒸發坩堝、放絲輥和收絲輥，所述電子束槍、所述蒸發坩堝、所述放絲輥和所述收絲輥均設置在所述鍍膜腔室內。優選地，所述蒸發坩堝設置在所述放絲輥和所述收絲輥的連線的一側，所述電子束槍設置在所述蒸發坩堝的一側，以使得所述蒸發坩堝位于所述電子束槍和所述放絲輥與所述收絲輥的連線之間。優選地，所述纖維鍍膜設備還包括加熱裝置，所述加熱腔裝置用于對所述鍍膜腔室進行加熱。優選地，所述加熱裝置設置在所述放絲輥和所述收絲輥的連線的另一側。利用本技術所提供的纖維鍍膜設備可以連續地對碳納米管纖維進行鍍膜，利用所述纖維鍍膜設備進行的鍍膜方法屬于物理氣象沉積，鍍膜過程中不會產生廢氣，不會對環境造成污染。由于電子束槍產生的電子具有較高的運動速度，因此，轟擊形成的金屬原子也具有較高的運動速度，所述金屬原子具有較大的動能，沉積在碳納米管纖維上之后，可以與碳納米管纖維之間產生較強的結合力，從而可以確保金屬膜牢固地附著在碳納米管纖維的表面。附圖說明圖1是本技術所提供的纖維鍍膜設備的示意圖；圖2是纖維清洗設備的示意圖；圖3是未鍍膜的碳納米管纖維的掃描圖像；圖4是利用本技術實施例1的方法對碳納米管纖維進行鍍銅后的纖維的掃描圖像；圖5為圖4中纖維的放大圖；圖6是利用本技術實施例2的方法對碳納米管纖維進行鍍銅后的纖維的掃描圖像；圖7是圖6中纖維的放大圖；圖8是利用本技術實施例3的方法對碳納米管纖維進行鍍銅后的纖維的掃描圖像。附圖標記說明1：清洗放絲輥 2：溶液池3：壓輥 4：超聲振動裝置5：無水乙醇 6：清洗導輥7；加熱輥 8：清洗收絲輥9：碳納米管纖維 10：放絲輥11：收絲輥 12：加熱裝置13：金屬靶材 14：電子束槍15：鍍膜腔室 16：蒸發坩堝具體實施方式以下結合附圖對本技術的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本技術，并不用于限制本技術。如圖1所示，本技術提供一種纖維鍍膜設備，其中，所述纖維鍍銅設備包括鍍膜腔室15、電子束槍14、至少一個蒸發坩堝16、放絲輥10和收絲輥11。電子束槍14、蒸發坩堝16、放絲輥10和收絲輥11均設置在鍍膜腔室15內。在利用本技術所提供的纖維鍍膜設備對碳納米管纖維進行鍍膜處理時，將金屬靶材13設置在蒸發坩堝16中，將待鍍膜的碳納米管纖維纏繞在放絲輥10上，并從放絲輥10上拾取碳納米管纖維的自由端，隨后固定在收絲輥11上。在鍍膜時，將鍍膜腔室15內設成預定的工藝條件，然后開啟電子束槍14，電子束槍14產生電子，轟擊蒸發坩堝16中的金屬靶材，使得金屬靶材的原子脫離所述金屬靶材，并沉積在放絲輥10和收絲輥11之間的碳納米管纖維上，形成金屬膜。當一段碳納米管纖維鍍膜完成后，驅動放絲輥10和收絲輥11同步轉動，以將鍍有金屬膜的碳納米管纖維纏繞在收絲輥11上。
于此同時，一段未鍍膜的碳納米管纖維從放絲輥10上移動至該放絲輥10和收絲輥11之間，可以繼續對該段碳納米管纖維進行鍍膜處理。下文中將詳細描述所述預定的工藝條件，這里先不贅述。利用本技術所提供的纖維鍍膜設備可以連續地對碳納米管纖維進行鍍膜，利用所述纖維鍍膜設備進行的鍍膜方法屬于物理氣象沉積，鍍膜過程中不會產生廢氣，不會對環境造成污染。由于電子束槍14產生的電子具有較高的運動速度，因此，轟擊形成的金屬原子也具有較高的運動速度，所述金屬原子具有較大的動能，沉積在碳納米管纖維上之后，可以與碳納米管纖維之間產生較強的結合力，從而可以確保金屬膜牢固地附著在碳納米管纖維的表面。在圖1中所示的實施方式中，蒸發坩堝16設置在放絲輥10和收絲輥11的連線的一側(圖1中的下側)，電子束槍14設置在蒸發坩堝16的一側(圖1中的下側)，以使得蒸發坩堝16位于電子束槍14和放絲輥10與收絲輥11的連線之間。在本技術中，每個蒸發坩堝16對應一個電子束槍14，從而可以提高金屬靶材的蒸發效率，并提高在碳納米管纖維上鍍膜的效率。為了使得所述鍍膜腔室15內的溫度達到預定的溫度，優選地，所述纖維鍍膜設備還包括加熱裝置12，該加熱腔裝置12用于對所述鍍膜腔室進行加熱。利用加熱裝置12對鍍膜腔室進行加熱可以使得鍍膜過程在加熱的狀態下進行，有利于金屬原子沉積在碳納米管纖維上之后的橫向擴散，從而可以獲得連續性好、致密度高、表面光潔度高的金屬膜。作為本技術的一種具體實施方式，如圖1所示，所述加熱裝置設置在放絲輥10和收絲輥11的連線的另一側。下面介紹一種利用本技術所提供的上述纖維鍍膜設備對碳納米管纖維進行鍍膜的方法，其中，未鍍膜的碳納米管纖維纏繞在所述放絲輥上，蒸發坩堝16內設置有金屬靶材13，所述方法包括：從放絲輥10上拾取碳納米管纖維的自由端，固定在收絲輥11上；將鍍膜腔室15內部設置為預定的工藝條件；開啟電子束槍14，對位于放絲輥10和收絲輥11之間的碳納米管纖維9進行鍍膜；每隔預定時間驅動放絲輥10和收絲輥11同步轉動，以將鍍膜的碳納米管纖維纏繞在收絲輥11上；或者，驅動放絲輥10和收絲輥11以預定的速度同步轉動。優選地，預定速度可以在0-20mm/s之間。如上文中所述，開啟電子束槍14后，產生的電子將轟擊蒸發坩堝16內的金屬靶材，并且使金屬原子脫離金屬靶材，并沉積在放絲輥10和收絲輥11之間的碳納米管纖維9的表面，形成金屬膜。經過預定時間后，可以在該段碳納米管纖維上形成預定厚度的金屬膜。容易理解的是，利用所述纖維鍍膜裝置執行所述方法時，不會產生廢氣，不會污染環境，并且，可以碳納米管纖維進行連續鍍膜，從而使得所述方法具有較高的效率。在本技術中，對金屬靶材的具體材料并沒有特殊的限制，為了提高鍍膜后的碳納米管纖維的導電性，優選地，所述金屬靶材包括銅靶材。相應地，將鍍膜腔室15內部設置為預定的工藝條件的步驟包括：對鍍膜腔室15進行抽真空，以使得鍍膜腔室15內的氣壓低于1×10-2Pa；對鍍膜腔室15進行加熱，并持續對鍍膜腔室15進行抽真空，直至所述鍍膜腔室15內的溫度達到300℃至400℃，所述鍍膜腔室內氣壓低于1×10-3Pa。將鍍膜腔室15內的溫度設置在300℃至400℃之間，有利于銅原子附著在碳納米管纖維的表面，并且有利于銅原子的橫向擴散。對鍍膜腔室15內進行抽真空有利于對形成的金屬膜進行保護。優選地，將所述鍍膜腔室內部設置為預定的工藝條件的步驟還包括：向所述鍍膜腔室內通入保護氣體。對所述保護氣體進行電離。保護氣體的作用有二，一是防止碳納米管纖維的表面氧化；二是，經過電離的保護氣體原子可以對碳納米管纖維進行轟擊，增加碳納米管本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種纖維鍍膜設備，其特征在于，所述纖維鍍銅設備包括鍍膜腔室、電子束槍、至少一個蒸發坩堝、放絲輥和收絲輥，所述電子束槍、所述蒸發坩堝、所述放絲輥和所述收絲輥均設置在所述鍍膜腔室內。

【技術特征摘要】
1.一種纖維鍍膜設備，其特征在于，所述纖維鍍銅設備包括鍍膜腔室、電子束槍、至少一個蒸發坩堝、放絲輥和收絲輥，所述電子束槍、所述蒸發坩堝、所述放絲輥和所述收絲輥均設置在所述鍍膜腔室內。2.根據權利要求1所述的纖維鍍膜設備，其特征在于，所述蒸發坩堝設置在所述放絲輥和所述收絲輥的連線的一側，所述電子束槍設置在所述蒸發坩...

【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：三河市浩運盛躍碳納米科技有限公司，
類型：新型
國別省市：河北;13