CN104088034B - 聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法及装置 - Google Patents

聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法及装置 Download PDF

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Abstract

聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法及装置，所述方法是将聚碳硅烷纤维浸渍于过氧化物或偶氮化合物自由基引发剂的溶液中；烘干后置于加热装置中，抽真空，置换氮气或氩气后，将含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷气化后在装置内循环；在轴心加热的温度场下，进行两段式升温加热，冷却至室温，即得无氧不熔化聚碳硅烷纤维。本发明还包括一种聚碳硅烷纤维无氧不熔化装置，包括气化室（1）、循环风机（2）、反向扰流板（3）、轴心加热圆辊（4）和管式炉（5）。本发明具有如下优点：采用化学气相不熔化方法，避免氧的引入；在较低温度下实现聚碳硅烷纤维的不熔化；活性气氛气流场均匀；轴心加热使不同位置纤维加热均匀。

Description

聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法及装置
技术领域
本发明涉及一种聚碳硅烷纤维的交联方法及装置，具体涉及一种聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法及装置。
背景技术
聚碳硅烷纤维是聚碳硅烷纺丝制备的有机聚合物纤维，也是碳化硅陶瓷纤维的原纤维。为避免原纤维在无机化过程中熔融而失去纤维形状，必须在原纤维熔融之前使其形成三维网络结构，这个过程即为不熔化。聚碳硅烷纤维经不熔化后，不再熔融，可以在高温无机化过程中保持纤维形状。聚碳硅烷的不熔化方法对碳化硅纤维的组成、结构和性能具有极其重要的作用。
目前，聚碳硅烷纤维的不熔化方法有空气不熔化法、紫外光不熔化法、电子束辐照不熔化法、射线辐照不熔化法和化学气相不熔化法等。其中，空气不熔化方法最为简单低廉，但同时引入大量的氧元素，严重影响碳化硅纤维的耐高温和抗氧化性能；紫外光不熔化方法必须要求聚碳硅烷中具备紫外光活性的基团，并不适用于常规的聚碳硅烷；电子束辐照不熔化法和射线不熔化方法则需要昂贵的电子束发生设备和射线发生设备，大大增加了纤维制造的成本。
化学气相不熔化方法是利用低沸点的活性化学物质，在较低温度下气化从而与聚碳硅烷纤维发生气固化学反应，使聚碳硅烷分子链相互交联，达到不熔化的目的。该方法的优点是理论上不增加纤维的氧含量，设备结构简单，成本较低，适于规模化生产。但由于化学气相不熔化是经过气固反应实现的，聚碳硅烷纤维的不熔化程度及其均匀性很大程度上取决于气流场和温度场的分布。由于常规装置都是基于循环空气烘箱，当装入聚碳硅烷纤维进行化学气相不熔化时，在聚碳硅烷纤维的不同位置，其气氛浓度和温度都有很大差异，往往造成聚碳硅烷纤维的不熔化程度的均匀性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种无氧条件下，无氧不熔化温度低，不熔化程度均匀的聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法。
本发明进一步要解决的技术问题是，提供一种实施所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，同时结构简单，成本较低，工艺控制简便，能够批量进行聚碳硅烷纤维无氧不熔化的装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，包括以下步骤：
（1）将聚碳硅烷纤维浸渍于过氧化物或偶氮化合物自由基引发剂的溶液中，并卷绕成聚碳硅烷纤维原丝筒；
（2）将浸渍后的聚碳硅烷纤维原丝筒在40～70℃下烘干至含水量≤0.5wt%；
（3）将烘干后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于无氧不熔化装置的加热装置中，将整个系统抽真空至≤10Pa后置换氮气或氩气至常压，重复至少两次，再将含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷气化后在装置内循环；
（4）进行两段式升温加热：a、以5～22℃/h的速度升温至100～180℃，恒温2～18h；b、再以10～50℃/h的速度升温至350～450℃，恒温0.5～4h，冷却至室温，即得无氧不熔化聚碳硅烷纤维。
进一步，步骤（1）中，所述自由基引发剂过氧化物或偶氮化合物的分子结构如下：
过氧化物：R1-O-O-R2，偶氮化合物：R1-N=N-R2；其中，R1与R2是丙基、异丙基、叔丁基、异丁基、苯基或苯甲酰基，R1和R2含有或不含有取代基腈基、卤素或烷基。
优选的，步骤（1）中，过氧化物为过氧化二苯甲酰、过氧化二叔丁基或过氧化二异丙苯，偶氮化合物为偶氮二异丁腈或偶氮苯。
进一步，步骤（1）中，所述自由基引发剂的溶剂为水、乙醇、丙酮或二甲基甲酰胺中的一种或两种以上的混合物，自由基引发剂的质量浓度为1～20%；所述浸渍采用连续法浸渍，聚碳硅烷纤维与浸渍液的质量比为1～25:1，浸渍速度为0.5～3m/min，单位长度浸渍时间为4～24s。
优选的，步骤（1）中，所述自由基引发剂的质量浓度为5～15%；所述浸渍采用连续法浸渍，聚碳硅烷纤维与浸渍液的质量比为2～20:1，浸渍速度为0.6～2m/min，浸渍时间6～20s。
进一步，步骤（3）中，所述聚碳硅烷纤维原丝筒的放置方式是将烘干后的原丝筒套在轴心加热的圆辊上。
进一步，步骤（3）中，所述氮气或氩气纯度均＞99.99%。
进一步，步骤（3）中，所述含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷的质量为浸渍前的聚碳硅烷纤维质量的45～200%。
优选的，步骤（3）中，所述含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷的质量为浸渍前的聚碳硅烷纤维质量的50～160%。
进一步，步骤（3）中，含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷的分子结构如下：
含乙烯基的硅烷：，
含乙烯基的硅氮烷：；
其中，R1与R2是甲基、乙基、苯基、乙烯基或烯丙基。
优选的，步骤（3）中，含乙烯基的硅烷为二乙烯基硅烷、四乙烯基硅烷或二乙烯基甲基苯基硅烷，含乙烯基的硅氮烷为二甲基四乙烯基硅氮烷或四甲基二乙烯基硅氮烷。
优选的，步骤（4）中，进行两段式升温加热：a、以10～20℃/h的速度升温至130～160℃，恒温8～16h；b、再以20～40℃/h的速度升温至380～430℃，恒温1～3h，冷却至室温，即得无氧不熔化聚碳硅烷纤维。
本发明进一步要解决的技术问题所采用的技术方案是：一种聚碳硅烷纤维无氧不熔化装置，包括：气化室、循环风机、反向扰流板、轴心加热圆辊和管式炉（如图1所示）；气化室、循环风机和管式炉顺序连接，整个系统内密闭；管式炉中放置轴心加热圆辊，侧壁上安装至少6个反向扰流板。
进一步，所述气化室的一端与循环风机的进气口连接，循环风机的出气口与管式炉的进气端连接，管式炉的出气端与气化室的另一端连接。
进一步，所述气化室内置加热盘管。
进一步，所述反向扰流板呈喇叭形，大口外径与管式炉内径相同，小口朝向管式炉的进气端，反向扰流板与管壁夹角为45～60°。
进一步，所述轴心加热圆辊的轴线与管式炉的轴线重叠，轴心加热圆辊外包裹网筒，原丝筒套在网筒上。
工作原理：将用过氧化物或偶氮化合物自由基引发剂溶液浸渍、烘干后的聚碳硅烷纤维原丝筒套在包裹网筒的轴心加热圆辊上，装入管式炉中，其轴线与管式炉轴线重叠，气化室中装入含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷溶剂。将气化室的一端与循环风机的进气口连接，循环风机的出气口与管式炉的进气端连接，管式炉的出气端与气化室的另一端连接。检查密闭性后，将整套装置系统抽真空，用氮气或氩气进行置换，启动气化室，将含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷气化，在循环风机的作用下在装置内循环。对管式炉按预定程序进行加热，冷却至室温，即得无氧不熔化聚碳硅烷纤维。
基于化学气相不熔化的基本原理和自由基催化化学方法，本发明设计了新型聚碳硅烷纤维无氧不熔化装置，并在该套装置上通过工艺实践验证了催化条件下无氧不熔化方法的有效性和均匀性。
本发明聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法及装置有如下优点：
（1）本发明化学气相不熔化方法，避免氧的引入，从实施例可以看出，经过本发明方法所制备的无氧不熔化聚碳硅烷纤维，其氧含量低于0.9wt%，较原纤维的氧含量（0.4～0.7wt%）增加值低于0.5wt%，Si-H键反应程度60～70%，凝胶含量≥95wt%，凝胶含量是不熔化程度的表征，凝胶含量越高表示不熔化程度越高，氧含量低于1wt%，可以认为实现了无氧不熔化；
（2）通过浸渍自由基引发剂可以使自由基引发剂均匀涂覆在纤维表面，由于自由基引发剂的催化作用，使不熔化反应的起始温度由250℃降低到180℃以下，显著降低了无氧不熔化温度，在较低温度下实现聚碳硅烷纤维的不熔化；
（3）设置循环风机，促使活性气氛在密闭空间内的流动，提高气流场的均匀性，有利于提高不熔化聚碳硅烷纤维产品的均匀性；
（4）温度高低对不熔化反应的快慢影响很大，研究表明，不熔化聚碳硅烷纤维均匀性差，主要原因之一是反应的温度场不均匀导致的。本发明采用轴心加热方式使不同位置纤维保持相同温度，由此获得均匀的无氧不熔化聚碳硅烷纤维，如图6，在连续长度上每隔25mm取样表征其不熔化均匀性，凝胶含量在88～98wt%之间，氧含量在0.7～0.9wt%之间，表现出很好的均匀性。
附图说明
图1是本发明实施例聚碳硅烷纤维无氧不熔化装置示意图；
图2是本发明实施例管式炉的横截面图；
图3是本发明实施例反向扰流板形状与角度示意图；
图4是本发明实施例聚碳硅烷纤维的红外光谱（IR）图；
图5是实施例1所得无氧不熔化聚碳硅烷纤维的红外光谱（IR）图；
图6是实施例1所得无氧不熔化聚碳硅烷纤维在连续长度上的凝胶含量和氧含量分布图。
图中：1-气化室，2-循环风机，3-反向扰流板，4-轴心加热圆辊，41-网筒，5-管式炉，51-进气端，52-出气端。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例1
（1）将100g聚碳硅烷纤维用连续法浸渍质量分数为10%的过氧化二苯甲酰溶液（溶剂为丙酮）10g，浸渍速度0.5m/min，浸渍时间24s，并卷绕成聚碳硅烷纤维原丝筒；（2）然后，将浸渍后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于鼓风烘箱内60℃下烘干至含水量为0.5wt%；（3）将烘干后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于轴心加热的圆辊上，将无氧不熔化装置抽真空至10Pa后置换氮气（纯度为99.999%）至常压，重复三次，将100g二乙烯基硅烷在气化室气化后，通过循环风机在装置内循环；（4）将管式炉以5℃/h的速度升温至100℃，并恒温6h，再以10℃/h的速度升温至350℃，恒温0.5h，自然冷却至室温，即得无氧不熔化聚碳硅烷纤维。
图5为所得的无氧不熔化聚碳硅烷纤维的红外光谱图。得到的无氧不熔化聚碳硅烷纤维Si-H键反应程度为64%，凝胶含量为96wt%；原纤维中的氧含量为0.48wt%，不熔化纤维的氧含量为0.76wt%。
聚碳硅烷纤维无氧不熔化装置包括气化室1、循环风机2、反向扰流板3、轴心加热圆辊4和管式炉5（如图1所示）；气化室1、循环风机2和管式炉5顺序连接，整个系统内密闭；管式炉5中放置轴心加热圆辊4，侧壁上安装6个反向扰流板3。其中，气化室1的一端与循环风机2的进气口连接，循环风机2的出气口与管式炉5的进气端51连接，管式炉5的出气端52与气化室1的另一端连接；气化室1内置加热盘管；反向扰流板3呈喇叭形，大口外径与管式炉5内径相同，小口朝向管式炉5的进气端51，反向扰流板3与管壁夹角45°；轴心加热圆辊4的轴线与管式炉5的轴线重叠，轴心加热圆辊4外包裹网筒41，原丝筒套在网筒41上。
实施例2
（1）将100g聚碳硅烷纤维用连续法浸渍质量分数为5%的过氧化二叔丁基溶液（溶剂为乙醇）5g，浸渍速度0.6m/min，浸渍时间20s，并卷绕成聚碳硅烷纤维原丝筒；（2）然后，将浸渍后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于鼓风烘箱内50℃下烘干至含水量为0.5wt%；（3）将烘干后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于轴心加热的圆辊上，将无氧不熔化装置抽真空至8Pa后置换氩气（纯度为99.999%）至常压，重复三次，将50g四乙烯基硅烷在气化室气化后，通过循环风机在装置内循环；（4）将管式炉以10℃/h的速度升温至130℃，并恒温12h，再以30℃/h的速度升温至400℃，恒温2h，自然冷却至室温，即得无氧不熔化聚碳硅烷纤维。得到的无氧不熔化聚碳硅烷纤维Si-H键反应程度为66%，凝胶含量为98wt%；原纤维中的氧含量为0.58wt%，不熔化纤维的氧含量为0.81wt%。
实施例3
（1）将300g聚碳硅烷纤维用连续法浸渍质量分数为15%的偶氮二异丁腈溶液（溶剂为混合溶液，其中，乙醇占95wt%，水占5wt%）20g，浸渍速度1.0m/min，浸渍时间12s，并卷绕成聚碳硅烷纤维原丝筒；（2）然后，将浸渍后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于鼓风烘箱内40℃下烘干至含水量为0.5wt%；（3）将烘干后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于轴心加热的圆辊上，将无氧不熔化装置抽真空至5Pa后置换氩气（纯度为99.999%）至常压，重复四次，将180g二乙烯基甲基苯基硅烷在气化室气化后，通过循环风机在装置内循环；（4）将管式炉以20℃/h的速度升温至155℃，并恒温16h，再以30℃/h的速度升温至400℃，恒温1h，自然冷却至室温，即得无氧不熔化聚碳硅烷纤维。得到的无氧不熔化聚碳硅烷纤维Si-H键反应程度为65%，凝胶含量为97wt%；原纤维中的氧含量为0.51wt%，不熔化纤维的氧含量为0.72wt%。
实施例4
（1）将200g聚碳硅烷纤维用连续法浸渍质量分数为20%的偶氮苯溶液（溶剂为乙醇）100g，浸渍速度2.0m/min，浸渍时间6s，并卷绕成聚碳硅烷纤维原丝筒；（2）然后，将浸渍后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于鼓风烘箱内70℃下烘干至含水量为0.3wt%；（3）将烘干后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于轴心加热的圆辊上，将无氧不熔化装置抽真空至2Pa后置换氮气（纯度为99.999%）至常压，重复三次，将400g二甲基四乙烯基硅氮烷在气化室气化后，通过循环风机在装置内循环；（4）将管式炉以10℃/h的速度升温至180℃，并恒温2h，再以50℃/h的速度升温至450℃，恒温4h，自然冷却至室温，即得无氧不熔化聚碳硅烷纤维。得到的无氧不熔化聚碳硅烷纤维Si-H键反应程度为68%，凝胶含量为99wt%；原纤维中的氧含量为0.65wt%，不熔化纤维的氧含量为0.88wt%。
实施例5
（1）将500g聚碳硅烷纤维用连续法浸渍质量分数为10%的过氧化二异丙苯溶液（溶剂为混合溶液，其中，乙醇占50wt%，丙酮占50wt%）20g，浸渍速度3.0m/min，浸渍时间4s，并卷绕成聚碳硅烷纤维原丝筒；（2）然后，将浸渍后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于鼓风烘箱内60℃下烘干至含水量为0.1wt%；（3）将烘干后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于轴心加热的圆辊上，将无氧不熔化装置抽真空至0.1Pa后置换氩气（纯度为99.999%）至常压，重复三次，将800g四甲基二乙烯基硅氮烷在气化室气化后，通过循环风机在装置内循环；（4）将管式炉以16℃/h的速度升温至160℃，并恒温8h，再以35℃/h的速度升温至380℃，恒温4h，自然冷却至室温，即得无氧不熔化聚碳硅烷纤维。得到的无氧不熔化聚碳硅烷纤维Si-H键反应程度为66%，凝胶含量为95wt%；原纤维中的氧含量为0.50wt%，不熔化纤维的氧含量为0.79wt%。

Claims (20)

1.一种聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，包括以下步骤：
（1）将聚碳硅烷纤维浸渍于过氧化物或偶氮化合物自由基引发剂的溶液中，并卷绕成聚碳硅烷纤维原丝筒；
（2）将浸渍后的聚碳硅烷纤维原丝筒在40～70℃下烘干至含水量≤0.5wt%；
（3）将烘干后的聚碳硅烷纤维原丝筒置于无氧不熔化装置的加热装置中，将整个系统抽真空至≤10Pa后置换氮气或氩气至常压，重复至少两次，再将含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷气化后在装置内循环；
（4）进行两段式升温加热：a、以5～22℃/h的速度升温至100～180℃，恒温2～18h；b、再以10～50℃/h的速度升温至350～450℃，恒温0.5～4h，冷却至室温，即得无氧不熔化聚碳硅烷纤维。
2.根据权利要求1所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（1）中，所述自由基引发剂过氧化物或偶氮化合物的分子结构如下：
过氧化物：R1-O-O-R2，偶氮化合物：R1-N=N-R2；其中，R1与R2是丙基、异丙基、叔丁基、异丁基、苯基或苯甲酰基，R1和R2含有或不含有取代基腈基、卤素或烷基。
3.根据权利要求1或2所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（1）中，过氧化物为过氧化二苯甲酰、过氧化二叔丁基或过氧化二异丙苯，偶氮化合物为偶氮二异丁腈或偶氮苯。
4.根据权利要求1或2所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（1）中，所述自由基引发剂的溶剂为水、乙醇、丙酮或二甲基甲酰胺中的一种或两种以上的混合物，自由基引发剂的质量浓度为1～20%；所述浸渍采用连续法浸渍，聚碳硅烷纤维与浸渍液的质量比为1～25:1，浸渍速度为0.5～3m/min，单位长度浸渍时间为4～24s。
5.根据权利要求3所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（1）中，所述自由基引发剂的溶剂为水、乙醇、丙酮或二甲基甲酰胺中的一种或两种以上的混合物，自由基引发剂的质量浓度为1～20%；所述浸渍采用连续法浸渍，聚碳硅烷纤维与浸渍液的质量比为1～25:1，浸渍速度为0.5～3m/min，单位长度浸渍时间为4～24s。
6.根据权利要求1或2所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，所述聚碳硅烷纤维原丝筒的放置方式是将烘干后的原丝筒套在轴心加热的圆辊上；所述氮气或氩气纯度均＞99.99%；所述含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷的质量为浸渍前的聚碳硅烷纤维质量的45～200%。
7.根据权利要求3所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，所述聚碳硅烷纤维原丝筒的放置方式是将烘干后的原丝筒套在轴心加热的圆辊上；所述氮气或氩气纯度均＞99.99%；所述含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷的质量为浸渍前的聚碳硅烷纤维质量的45～200%。
8.根据权利要求4所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，所述聚碳硅烷纤维原丝筒的放置方式是将烘干后的原丝筒套在轴心加热的圆辊上；所述氮气或氩气纯度均＞99.99%；所述含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷的质量为浸渍前的聚碳硅烷纤维质量的45～200%。
9.根据权利要求1或2所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷的分子结构如下：
含乙烯基的硅烷：，
含乙烯基的硅氮烷：；
其中，R1与R2是甲基、乙基、苯基、乙烯基或烯丙基。
10.根据权利要求3所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷的分子结构如下：
含乙烯基的硅烷：，
含乙烯基的硅氮烷：；
其中，R1与R2是甲基、乙基、苯基、乙烯基或烯丙基。
11.根据权利要求4所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷的分子结构如下：
含乙烯基的硅烷：，
含乙烯基的硅氮烷：；
其中，R1与R2是甲基、乙基、苯基、乙烯基或烯丙基。
12.根据权利要求6所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，含乙烯基的硅烷或含乙烯基的硅氮烷的分子结构如下：
含乙烯基的硅烷：，
含乙烯基的硅氮烷：；
其中，R1与R2是甲基、乙基、苯基、乙烯基或烯丙基。
13.根据权利要求1或2所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，含乙烯基的硅烷为二乙烯基硅烷、四乙烯基硅烷或二乙烯基甲基苯基硅烷，含乙烯基的硅氮烷为二甲基四乙烯基硅氮烷或四甲基二乙烯基硅氮烷。
14.根据权利要求3所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，含乙烯基的硅烷为二乙烯基硅烷、四乙烯基硅烷或二乙烯基甲基苯基硅烷，含乙烯基的硅氮烷为二甲基四乙烯基硅氮烷或四甲基二乙烯基硅氮烷。
15.根据权利要求4所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，含乙烯基的硅烷为二乙烯基硅烷、四乙烯基硅烷或二乙烯基甲基苯基硅烷，含乙烯基的硅氮烷为二甲基四乙烯基硅氮烷或四甲基二乙烯基硅氮烷。
16.根据权利要求6所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，含乙烯基的硅烷为二乙烯基硅烷、四乙烯基硅烷或二乙烯基甲基苯基硅烷，含乙烯基的硅氮烷为二甲基四乙烯基硅氮烷或四甲基二乙烯基硅氮烷。
17.根据权利要求9所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化方法，其特征在于：步骤（3）中，含乙烯基的硅烷为二乙烯基硅烷、四乙烯基硅烷或二乙烯基甲基苯基硅烷，含乙烯基的硅氮烷为二甲基四乙烯基硅氮烷或四甲基二乙烯基硅氮烷。
18.一种用于实施权利要求1～17之一所述方法的聚碳硅烷纤维无氧不熔化装置，其特征在于：包括：气化室（1）、循环风机（2）、反向扰流板（3）、轴心加热圆辊（4）和管式炉（5）；气化室（1）、循环风机（2）和管式炉（5）顺序连接，整个系统内密闭；管式炉（5）中放置轴心加热圆辊（4），侧壁上安装至少6个反向扰流板（3）。
19.根据权利要求18所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化装置，其特征在于：所述气化室（1）的一端与循环风机（2）的进气口连接，循环风机（2）的出气口与管式炉（5）的进气端（51）连接，管式炉（5）的出气端（52）与气化室（1）的另一端连接。
20.根据权利要求18或19所述聚碳硅烷纤维无氧不熔化装置，其特征在于：所述气化室（1）内置加热盘管；所述反向扰流板（3）呈喇叭形，大口外径与管式炉（5）内径相同，小口朝向管式炉（5）的进气端（51），反向扰流板（3）与管壁夹角为45～60°；所述轴心加热圆辊（4）的轴线与管式炉（5）的轴线重叠，轴心加热圆辊（4）外包裹网筒（41），原丝筒套在网筒（41）上。
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