加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置及制备方法
专利汇可以提供加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且加宽型自 支撑 硅 氧 碳 薄膜 制备装置及制备方法，涉及硅氧碳薄膜。制备装置设有支撑系统、纺膜系统、滚压成型系统和加热系统；支撑系统为纺膜系统和滚压成型系统提供 支架 和底座；纺膜系统设有顶杆、喷膜料筒和喷模板；滚压成型系统设有横向加宽器、纵向加宽器和卷绕器；加热系统设有出膜板、加热体、保温体、炉壁、玻璃窗、耐热手套、蝴蝶夹、把手、 热电偶 和控温器。以聚碳硅烷为先驱体，在惰性气体氛围中，先进行 脱泡 和熔融处理，再将得到的熔融聚碳硅烷从出膜口引入 挤压 成型 装置，在惰性气氛保护及较高 温度 的环境中，经过多次滚筒滚压，获得具有较大宽度的聚碳硅烷原膜，原膜经氧化交联和高温裂解 烧结 ，即得加宽型自支撑硅氧碳薄膜。，下面是加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置及制备方法专利的具体信息内容。
1.加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置，其特征在于设有支撑系统、纺膜系统、滚压成型系统和加热系统；
支撑系统为纺膜系统和滚压成型系统提供支架和底座，支撑系统顶部固定有电机，电机上连有齿轮和丝杆，通过丝杆向下运动，推动纺膜系统中的顶杆向下运动；
纺膜系统设有顶杆、喷膜料筒和喷模板，顶杆上端与支撑系统中的丝杆相连，顶杆下端伸入喷膜料筒内，喷膜料筒底部设有喷膜板，喷模板上设有喷膜口，在喷膜口两侧固定有左夹板和右夹板，左夹板和右夹板用于调控喷膜口的宽度；
滚压成型系统设有横向加宽器、纵向加宽器和卷绕器；横向加宽器设有电机、变频器、齿轮、金属链条、滚筒、中心轴、螺帽、水平丝杆和竖直固定杆，每个滚筒的中心轴都固定在各自的水平丝杆上，所有水平丝杆末端固定于竖直固定杆，三个滚筒在竖直方向上垂直排列；中心轴两侧各有一个螺帽，用于左右调节中心轴水平位置；齿轮与滚筒通过金属链条连接保持联动，齿轮轴通过炉体壁上的耐热套环穿出炉壁与电机相连；纵向加宽器设有电机、变频器、齿轮、金属链条、滚筒、中心轴、螺帽、水平丝杆和竖直固定杆，滚筒分为两列，横向上并排的两个滚筒固定在同一条水平丝杆上，分别由转向相反的链条驱动，纵向上每列滚筒的转向一致；所有水平丝杆末端固定于竖直固定杆；卷绕器设有卷筒、电机、变频器、齿轮、金属链条、中心轴、螺帽、水平丝杆和竖直固定杆，电机通过齿轮带动卷筒转动，用于收集已成型的硅氧碳薄膜；
加热系统设有出膜板、加热体、保温体、炉壁、玻璃窗、耐热手套、蝴蝶夹、把手、热电偶和控温器；炉壁顶与喷膜板通过螺丝互相锁紧；出膜板位于纵向加宽器下方、卷绕器上方，出膜板上设有出膜口；炉壁上开有进气嘴和出气口，进气嘴用于充入惰性气体，出气口用于抽真空和排气；炉壁上装有耐热套环，用于齿轮轴穿过并连接炉体内外；三个带有控温器的热电偶分别放置于炉内的上、中、下部，用于监控炉内温度分布情况。
2.如权利要求1所述加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置，其特征在于所述喷膜口纵剖面呈倒梯形，即随着高度下降，喷膜宽度逐渐减小，在喷膜口出口处，喷膜口尺寸最好为
1mm×10mm。
3.如权利要求1所述加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置，其特征在于所述滚筒的直径为110mm，轴向长度为250mm；滚筒直径最好为80mm，轴向长度最好为220mm。
4.如权利要求1所述加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置，其特征在于所述电机为联动提供驱动力，且连接有变频器，通过变频器调节电机转速；所述卷筒转速通过变频器调节，卷筒的直径可为150mm。
5.如权利要求1所述加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置，其特征在于所述玻璃窗可由透明隔热玻璃制成，嵌有耐热手套，用于伸入炉体操作；玻璃窗的尺寸最好为
300mm×200mm。
6.如权利要求1所述加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置，其特征在于所述出膜板上的出膜口的尺寸可为0.5mm×5mm。
7.加宽型自支撑硅氧碳薄膜的制备方法，其特征在于采用如权利要求1所述加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置，包括以下步骤：
1)对聚碳硅烷进行脱泡处理：采用的脱泡装置包括顶杆、上密封盖、喷膜板、喷膜料筒、下密封盖，将固体聚碳硅烷放入料筒内，装上顶杆、上密封盖、喷膜板和下密封盖，用螺丝锁紧，组装完后将脱泡装置放入真空炉内，设置温度为290～300℃，保温1.5～3h后，取出脱泡装置，卸下上密封盖、固定螺丝和下密封盖，即得纺膜系统，将纺膜系统与加热系统、滚压成型系统组装好，放置于支撑系统上，充氮气保护，然后开启高温炉，开启电机，支撑系统中丝杆向下运动，挤压聚碳硅烷自由原膜进入滚压成型系统；将聚碳硅烷自由原膜引入滚筒间隙中，开启滚压成型系统中所有电机，滚筒运转，聚碳硅烷自由原膜先经过横向加宽器，在滚筒之间沿“S”形路径被挤压碾宽；后进入纵向加宽器，在两列滚筒之间受挤压继续加宽，经碾压，在出膜口处得到较宽的连续聚碳硅烷自由原膜，再将原膜缠绕到卷筒上；
2)打开炉体，将绕有聚碳硅烷自由原膜的卷筒从滚压成型装置中取出，放在石墨纸载样台上之后再一起放入高温炉中，进行交联处理后，保温，待冷却后取出；
3)把交联处理过的连续聚碳硅烷自由原膜放在石墨纸载样台上，再一同放入高温炉内，通入惰性气体，设置升温至1200～1300℃，进行烧结，再保温2～3h，待冷却后取出，即得加宽型自支撑硅氧碳薄膜。
8.如权利要求7所述加宽型自支撑硅氧碳薄膜的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述将聚碳硅烷自由原膜引入滚筒间隙中是通过耐热手套将聚碳硅烷自由原膜引入滚筒间隙中；所述设置温度的程序最好用100min将温度从室温升至260℃，再用20min升至
290～300℃。
9.如权利要求7所述加宽型自支撑硅氧碳薄膜的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述交联处理采用氧化交联或电子束辐照交联，氧化交联的步骤可为：把PCS原膜放在石墨纸载样台上，放入高温炉中，最好通入空气，空气流量最好为250～300ml/min，设置升温程序，最好以3℃/min从室温升到100℃，以0.30℃/min从100℃升到190～200℃，所述高温炉最好为高温快速升温管式炉；所述保温的时间可为2～3h。
10.如权利要求7所述加宽型自支撑硅氧碳薄膜的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述高温炉为1600℃快速升温管式炉，所述惰性气体可采用氮气，惰性气体的流量可为250～300ml/min；设置升温的程序最好为以5℃/min从室温升到250℃，2℃/min升到
650℃，1℃/min升到850℃，1.5℃/min升到1000℃，再1℃/min升到1200～1300℃。
加宽型自支撑硅氧碳薄膜制备装置及制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
100℃升到190～200℃，所述高温炉最好为高温快速升温管式炉；所述保温的时间可为
2～3h。
427、431和434是齿轮，412和422是滚筒，4112、4172、416、426和436是金属链条，4113、
4173、4211、4271、和4311是电机，4114、4174、4212、4272和4312是变频器，423和433是调节螺帽，425和435是中心轴，431是卷筒，44是水平丝杆，45是竖直固定杆。
具体实施方式
333将熔融的聚碳硅烷自由原膜引入横向加宽器41中。开启电机4113、4173、4211、4271和
4311，滚筒开始运转。聚碳硅烷自由原膜在横向加宽器41的三个滚筒412之间沿“S”形路径被挤压碾宽；后凭借自身重力进入纵向加宽器42，在两列滚筒422之间受挤压继续加宽。
实际操作时，可依据具体生产需要，调节水平丝杆44上的调节螺帽413、423，可控制滚筒间距；调节变频器4114、4174、4212和4272，可控制滚筒运转的转速，从而可控制所碾压原膜的宽度和厚度；经多次碾压后，在出膜口365处即可得到具有一定宽度和厚度的均匀的连续聚碳硅烷自由原膜，随后通过耐热手套3331将原膜牵引缠绕到卷绕器43上，调整变速器
4312，可控制卷筒432的运转速度，使连续聚碳硅烷自由原膜均匀缠绕在卷筒上。
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