一种高分子碳纤维生产原料配比模拟装置的制作方法

本实用新型具体涉及一种高分子碳纤维生产原料配比模拟装置。

背景技术：

碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料，目前，人们的技术还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维，只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)做原料，将有机纤维跟塑料树脂结合在一起，放在稀有气体的气氛中，在一定压强下强热碳化而成。

但是有机纤维跟塑料树脂配比的不同对所生产出的碳纤维丝的强度影响非常大，而且同种材料的不同批次原料也会存在一定的差异性，所以一般不同批次的碳纤维丝在生产前都会对原料进行配比实验，为此本实用新型的目的在于提供一种高分子碳纤维生产原料配比模拟装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种高分子碳纤维生产原料配比模拟装置，以达到快速对生产原料进行配比实验的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高分子碳纤维生产原料配比模拟装置，包括有底座和设置在底座上的支撑柱，所述底座为一块矩形板，其板体上表面固定焊接有支撑柱，所述支撑柱共设置有四根，且其柱体上固定焊接有原料罐，所述原料罐上通过卡扣锁固定安装有罐盖，所述原料罐为一个柱体结构，其上开设有a料腔与b料腔，所述a料腔与b料腔的底部开设有a料出口与b料出口，所述a料出口与b料出口的下端分别连接有a料管与b料管，所述a料管与b料管的末端连接有碳纤维聚合装置，所述碳纤维聚合装置固定安装在底座的上表面，且其前端设置有出丝口。

优选的，所述原料罐的罐体部分侧壁由外隔热层与内导热层所构成，且外隔热层与内导热层之间留有空隙，其空隙中设置有电阻加热丝，所述电阻加热丝沿着外隔热层与内导热层之间的腔体均匀设置有一圈。

优选的，所述a料出口与b料出口处活动设置有挡料板，所述挡料板通过丝杠与步进电机安装在原料罐罐底所预留的空腔中，且挡料板在步进电机与丝杠结构的驱动下沿横向方向缓慢移动。

优选的，所述碳纤维聚合装置中设置有给料螺杆，所述给料螺杆的外侧设有螺纹结构，其杆体为中空设置，且其空腔中设置有电阻加热杆，所述电阻加热杆与电源电连接，且给料螺杆通过减速电机进行驱动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.通过在a料出口与b料出口设置一个挡料板结构，并将挡料板通过丝杠与步进电机进行连接，从而通过让挡料板由左向右进行缓慢的移动，从而控制a料与b料的出料比，而且可以保证两出料口的总出料面积不变，从而让装置聚合成型为一根a料与b料配比均匀变化的线体，在后期对成型的线体进行碳化，从而形成一根原料配比均匀变化的碳纤维丝，通过对碳纤维丝的不同部分进行拉力检测，从而得出其原料最佳配比的区间；

2.并通过将给料螺杆设置成中空结构，并在其中设置电阻加热杆结构，通过其对给料螺杆的杆体进行加热，从而避免原料在其上凝固粘接，从而导致其影响原料配比的准确度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型原料罐正视图；

图3为图2中沿a-a线处的剖视图；

图4为本实用新型碳纤维聚合装置正视图；

图5为图4中沿b-b线处的剖视图；

图6为本实用新型给料螺杆结构示意图；

图7为a料出口、b料出口与挡料板位置示意图。

图中：底座1、支撑柱2、原料罐3、罐盖4、a料腔5、b料腔6、外隔热层7、内导热层8、电阻加热丝9、a料出口10、b料出口11、挡料板12、a料管13、b料管14、碳纤维聚合装置15、出丝口16、给料螺杆17、电阻加热杆18。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：一种高分子碳纤维生产原料配比模拟装置，包括有底座1和设置在底座1上的支撑柱2，底座1为一块矩形板，其板体上表面固定焊接有支撑柱2，支撑柱2共设置有四根，且其柱体上固定焊接有原料罐3，原料罐3上通过卡扣锁固定安装有罐盖4，原料罐3为一个柱体结构，其上开设有a料腔5与b料腔6，a料腔5与b料腔6的底部开设有a料出口10与b料出口11，a料出口10与b料出口11的下端分别连接有a料管13与b料管14，a料管13与b料管14的末端连接有碳纤维聚合装置15，碳纤维聚合装置15固定安装在底座1的上表面，且其前端设置有出丝口16。

进一步地，原料罐3的罐体部分侧壁由外隔热层7与内导热层8所构成，且外隔热层7与内导热层8之间留有空隙，其空隙中设置有电阻加热丝9，电阻加热丝9沿着外隔热层7与内导热层8之间的腔体均匀设置有一圈；

进一步地，a料出口10与b料出口11处活动设置有挡料板12，挡料板12通过丝杠与步进电机安装在原料罐3罐底所预留的空腔中，且挡料板12在步进电机与丝杠结构的驱动下沿横向方向缓慢移动，通过在a料出口10与b料出口11设置一个挡料板12，并将挡料板12通过丝杠与步进电机进行连接，从而通过让挡料板由左向右进行缓慢的移动，从而控制a料与b料的出料比，而且可以保证两出料口的总出料面积不变，从而让装置聚合成型为一根a料与b料配比均匀变化的线体，在后期对成型的线体进行碳化，从而形成一根原料配比均匀变化的碳纤维丝，通过对碳纤维丝的不同部分进行拉力检测，从而得出其原料最佳配比的区间；

进一步地，碳纤维聚合装置15中设置有给料螺杆17，给料螺杆17的外侧设有螺纹结构，其杆体为中空设置，且其空腔中设置有电阻加热杆18，电阻加热杆18与电源电连接，且给料螺杆17通过减速电机进行驱动，并通过将给料螺杆17设置成中空结构，并在其中设置电阻加热杆18，通过其对给料螺杆17的杆体进行加热，从而避免原料在其上凝固粘接，从而导致其影响原料配比的准确度；

工作原理：实际使用时，通过将有机纤维材料与塑料树脂材料分别加入到a料腔5与b料腔6中，通过加热熔解，在将其通过a料出口10与b料出口11输出，而此时通过将挡料板12移动到最左端，然后启动步进电机，并通过其驱动丝杠结构从而带动挡料板12向右端缓慢的移动，通过挡料板12的移动，从而使得a料出口不断增大，b料出口不断缩小，从而使a、b料的配比出现均匀的变化，而混合后的原料会在碳纤维聚合装置15中聚合，最后通过出丝口16挤出，然后将挤出的丝线在特定环境下进行高温碳化，从而得到一根原料配比均匀变化的碳纤维丝，最后对碳纤维丝的不同部分进行拉力检测，最后根据数据便可以得出其原料的最佳配比区间。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。