CN109963363A - 一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺，包括以下步骤：1)首先确定需要碳纤维复合加热材料的总电阻R,通过公式:1/R＝1/R1+1/R2+1/R3+……+1/RN，R1＝R2＝R3＝RN可得到复合长丝碳纤维的股数；2)将计算而得的多股长丝碳纤维使用绞线机进行合股；3)将合股后的长丝碳纤维放置到高温碳化炉中进行二次碳化，碳化炉温度1500‑1600度，碳化时间为2‑3分钟；4)将经过碳化的长丝碳纤维注入氮气进行冷却到正常温度，制得发热线芯；5)将制备好的发热线芯加入金属合金导体；6)将步骤5)中编织或缠绕好的发热芯材包覆绝缘层制成新的复合加热材料，即得。本发明提供的一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺，工艺简单，使碳纤维发热材料的电阻值由不可调节变为任意调节。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维复合加热材料，具体是指一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺。
背景技术
长丝碳纤维发热材料以其电热转化率高，远红外辐射效果好。高效节能等优势。近几年已经得到广泛应用，但是由于其电阻值恒定，不可任意调节电阻值功率大小使其应用范围大大缩小。
发明内容
以解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺，可使制成的碳纤维复合加热材料电阻值任意调节，功率温度任意调节，极大提高了碳纤维在加热领域的应用前景。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺，包括以下步骤：
1)首先确定需要碳纤维复合加热材料的总电阻R,通过公式:
1/R＝1/R1+1/R2+1/R3+……+1/RN，R1＝R2＝R3＝RN可得到复合长丝碳纤维的股数；
2)将计算而得的多股长丝碳纤维使用绞线机进行合股；
3)将合股后的长丝碳纤维放置到高温碳化炉中进行二次碳化，碳化炉温度1500-1600度，碳化时间为2-3分钟；
4)将经过碳化的长丝碳纤维注入氮气进行冷却到正常温度，制得发热线芯；
5)将制备好的发热线芯加入金属合金导体；
6)将步骤5)中编织或缠绕好的发热芯材包覆绝缘层制成新的复合加热材料，即得。
作为改进，所述步骤2)中的绞线机可以使用编织机进行替换。
作为改进，所述步骤5)中加入金属合金导体的方式为为编织机编织或缠绕。
作为改进，所述复合加热材料可制成线状和扁平的条状。
本发明的有益效果是：
本发明制备工艺简单，改变了碳原子排列结构，使碳纤维发热材料的电阻值由不可调节变为任意调节，制成后的加热材料在不包覆绝缘层的状态下裸露在空气中加热到300度长期使用不失重，不断裂。改变了碳纤维加热材料不能直接在空气中高温加热的状态，极大提高了其使用领域。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，并不是对本发明的限制。
实施例一
一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺，包括以下步骤：
1)首先确定需要碳纤维复合加热材料的总电阻R,通过公式:
1/R＝1/R1+1/R2+1/R3+……+1/RN，R1＝R2＝R3＝RN可得到复合长丝碳纤维的股数；
2)将计算而得的多股长丝碳纤维使用绞线机进行合股；
3)将合股后的长丝碳纤维放置到高温碳化炉中进行二次碳化，碳化炉温度1500度，碳化时间为2分钟；
4)将经过碳化的长丝碳纤维注入氮气进行冷却到正常温度，制得发热线芯；
5)将制备好的发热线芯加入金属合金导体；
6)将步骤5)中编织或缠绕好的发热芯材包覆绝缘层制成新的复合加热材料，即得。
所述步骤2)中的绞线机可以使用编织机进行替换。
所述步骤5)中加入金属合金导体的方式为为编织机编织或缠绕。
所述复合加热材料可制成线状和扁平的条状。
实施例二
一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺，包括以下步骤：
1)首先确定需要碳纤维复合加热材料的总电阻R,通过公式:
1/R＝1/R1+1/R2+1/R3+……+1/RN，R1＝R2＝R3＝RN可得到复合长丝碳纤维的股数；
2)将计算而得的多股长丝碳纤维使用绞线机进行合股；
3)将合股后的长丝碳纤维放置到高温碳化炉中进行二次碳化，碳化炉温度1550度，碳化时间为3分钟；
4)将经过碳化的长丝碳纤维注入氮气进行冷却到正常温度，制得发热线芯；
5)将制备好的发热线芯加入金属合金导体；
6)将步骤5)中编织或缠绕好的发热芯材包覆绝缘层制成新的复合加热材料，即得。
所述步骤2)中的绞线机可以使用编织机进行替换。
所述步骤5)中加入金属合金导体的方式为为编织机编织或缠绕。
所述复合加热材料可制成线状和扁平的条状。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)首先确定需要碳纤维复合加热材料的总电阻R,通过公式:
1/R＝1/R1+1/R2+1/R3+……+1/RN，R1＝R2＝R3＝RN可得到复合长丝碳纤维的股数；
2)将计算而得的多股长丝碳纤维使用绞线机进行合股；
3)将合股后的长丝碳纤维放置到高温碳化炉中进行二次碳化，碳化炉温度1500-1600度，碳化时间为2-3分钟；
4)将经过碳化的长丝碳纤维注入氮气进行冷却到正常温度，制得发热线芯；
5)将制备好的发热线芯加入金属合金导体；
6)将步骤5)中编织或缠绕好的发热芯材包覆绝缘层制成新的复合加热材料，即得。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺，其特征在于，所述步骤2)中的绞线机可以使用编织机进行替换。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺，其特征在于，所述步骤5)中加入金属合金导体的方式为为编织机编织或缠绕。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合加热材料制备及加工工艺，其特征在于，所述复合加热材料可制成线状和扁平的条状。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113179557A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-27 | 重庆地格科技有限责任公司 | 基于碳纤维复合加热材料的智能风速风向仪防冰方法 |
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