本發(fā)明涉及sic纖維，尤其是涉及一種sic纖維連續(xù)電鍍的裝置。

背景技術(shù)：

連續(xù)纖維增強金屬基復合材料是由力學性能優(yōu)異的連續(xù)纖維作為增強體，與金屬基體復合而成。與傳統(tǒng)的金屬材料相比，它具有高的比強度和比模量；與樹脂基復合材料相比，它具有優(yōu)異的耐熱性和導電性；與陶瓷基復合材料相比，它具有高韌性和高沖擊性能。因此，連續(xù)纖維增強金屬基復合材料在先進武器、航空航天、核能及電氣等領域有著廣闊的應用前景。

由日本東北大學yajima教授開發(fā)的先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備的連續(xù)碳化硅(sic)纖維具有輕質(zhì)、高強、高模、耐高溫、抗氧化等優(yōu)異性能，且與金屬在高溫下相容性好，不易發(fā)生界面反應，因此是高性能金屬基復合材料的理想增強纖維。

但sic纖維與液態(tài)金屬浸潤性差，如按照傳統(tǒng)浸潤等方法直接制備復合材料，復合后的纖維與基體界面黏結(jié)性能差，導致復合材料力學性能差。若在sic纖維表面預先制備金屬涂層則可以有效解決上述問題。如果采用傳統(tǒng)的cvd等氣相沉積方法來涂層，不僅速度慢，且設備、原料要求高，能耗高，不適合大規(guī)模應用；采用化學鍍，只能批次生產(chǎn)，鍍液只能使用次數(shù)極少，浪費嚴重且產(chǎn)生大量的廢液。由先驅(qū)體法制備的sic纖維具有一定的電導率，故可用電鍍方法做涂層。但由于sic電阻大，當有電流通過時，會在其軸向形成大的電位壓降。當采用傳統(tǒng)的靜態(tài)電鍍方法對sic纖維進行電鍍時，不僅生產(chǎn)效率低下，而且還會由于sic纖維的電阻效應導致電流在sic纖維上分布不均勻，進而導致鍍層厚度嚴重不均勻。以上各種制備涂層方法的缺點，制約了連續(xù)sic纖維增強金屬基復合材料的應用和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、生產(chǎn)效率高且能保證鍍層厚度均勻一致的一種sic纖維連續(xù)電鍍的裝置。

本發(fā)明設有電源設備、導電輪、第1絕緣導輪、第2絕緣導輪、第3絕緣導輪、電鍍槽體和收線部件；所述電源設備用于安裝各種零部件的支架，所述導電輪固定在支架左上方，所述第1絕緣導輪固定在支架上且位于導電輪正下方；所述第2絕緣導輪安裝在支架上且位于第1絕緣導輪右下方；所述第3絕緣導輪固定在支架上且位于第2絕緣導輪水平右側(cè)；所述電鍍槽體放置在支架底座上；所述收線部件固定在支架上且位于第3絕緣導輪右上方。

所述導電輪可設有2個導線凹槽；所述第2絕緣導輪和第3絕緣導輪的導線凹槽均部分浸沒在鍍液中；所述第2絕緣導輪可以水平改變位置以調(diào)整浸在鍍液中的sic纖維的長度；所述電鍍槽體的內(nèi)部可放有由4個絕緣螺桿撐起的放置陽極板的槽內(nèi)絕緣板，電鍍槽體的內(nèi)部側(cè)邊可固定一個用于電鍍液溢出的擋板；所述收線部件可由速度可調(diào)的馬達帶動絕緣收線輪轉(zhuǎn)動收卷電鍍好的纖維。

所述電源設備可采用直流電源，所述直流電源的正極連接金屬板，負極連接導電輪；裝在盤中的sic纖維先繞過導電輪的第1個導線凹槽，之后繞過第1絕緣導輪，再繞過導電輪的第2個導線凹槽，繞過導電輪后，sic纖維再繞過第2絕緣導輪和第3絕緣導輪，最后由收線部件將其卷繞起來。

隨著電機帶動收卷輪旋轉(zhuǎn)，sic纖維帶動有一定阻力的導電輪旋轉(zhuǎn)，進而在導電輪與收卷輪之間的纖維產(chǎn)生一定的張力。這樣，金屬離子在sic纖維表面發(fā)生電沉積的同時，收線部件帶動sic纖維在電鍍液中均勻緩慢水平移動至離開鍍液，連續(xù)的電鍍保證了電流密度sic纖維各處在鍍液中分布穩(wěn)定，進而避免了sic纖維電鍍時電阻效應帶來的涂層不均的現(xiàn)象，最后在sic纖維表面獲得厚度均勻一致的金屬鍍層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：使電流在sic纖維表面分布穩(wěn)定，消除sic纖維電鍍時因特有的電阻效應導致的鍍層厚度不均勻問題；裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、生產(chǎn)效率高，可用于工業(yè)化擴大生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的總體示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例導電輪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例絕緣導輪示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例收線輪及調(diào)速電機結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明實施例設有待電鍍的sic纖維1、直流電源2、帶有導電軸承14和固定的導電輪3；位于導電輪3正下方的第1絕緣導輪4；位于第1絕緣導輪4右下方的第2絕緣導輪5；位于第2絕緣導輪5水平右側(cè)的第3絕緣導輪6；放置在底部的電鍍液槽7；位于第3絕緣導輪6右上方的收線輪12及其驅(qū)動電機13。

所述導電輪3設有2個導線凹槽；所述第2絕緣導輪5和第3絕緣導輪6凹槽部分浸沒在鍍液中；所述第2絕緣導輪5可以水平改變位置以調(diào)整浸在鍍液中的sic纖維的長度；所述電鍍液槽7，其內(nèi)部放有由4個絕緣螺桿9撐起的放置陽極板11的絕緣槽內(nèi)板8；其內(nèi)部側(cè)邊固定一個讓鍍液溢出的擋板10；所述收線輪12是由速度可調(diào)的電機13驅(qū)動來收卷電鍍好的sic纖維。

采用本發(fā)明對連續(xù)sic纖維進行電鍍時，將電源正極連接陽極板11，負極連接導電輪3；裝在盤中的sic纖維先繞過導電輪3的第1個導線凹槽，之后繞過第1絕緣導輪4，再繞過導電輪3的第2個導線凹槽。過了導電輪3后，sic纖維再繞過第2絕緣導輪5和第3絕緣導輪6，最后由收線輪12將其卷繞起來。這樣，金屬離子在sic纖維表面發(fā)生電沉積的同時，收線輪12牽引sic纖維在電鍍液中勻速緩慢速水平移動至離開鍍液，保證了sic纖維各處在鍍液中電流密度分布穩(wěn)定，進而消除了sic纖維電鍍時特有的電阻效應，最后在sic纖維表面獲得厚度均勻一致的金屬鍍層。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種SiC纖維連續(xù)電鍍的裝置，涉及SiC纖維。設有電源設備、導電輪、第1絕緣導輪、第2絕緣導輪、第3絕緣導輪、電鍍槽體和收線部件；所述電源設備用于安裝各種零部件的支架，所述導電輪固定在支架左上方，所述第1絕緣導輪固定在支架上且位于導電輪正下方；所述第2絕緣導輪安裝在支架上且位于第1絕緣導輪右下方；所述第3絕緣導輪固定在支架上且位于第2絕緣導輪水平右側(cè)；所述電鍍槽體放置在支架底座上；所述收線部件固定在支架上且位于第3絕緣導輪右上方。使電流在SiC纖維表面分布穩(wěn)定，消除SiC纖維電鍍時因特有的電阻效應導致的鍍層厚度不均勻問題；裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、生產(chǎn)效率高，可用于工業(yè)化擴大生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：李思維;萬超;涂惠彬;陳立富;湯明;黃金秋
受保護的技術(shù)使用者：廈門大學
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.14
技術(shù)公布日：2017.09.05