[发明专利]具有线性碳结构的准一维纤维半导体及其制备方法和装置,以及使用该纤维半导体的加热元件

权利要求书

1．一种具有线性碳结构的准一维纤维半导体，其特征在于：向碳纤维中加入类似于磷酸根离子(PO^-3₄)的受体填隙杂质。

2．一种制造具有线生碳结构的准一维纤维半导体的方法，包括步骤：

电化学处理碳条；

清洁电化学处理过的碳条；

干燥清洁后的碳条；

用硅酮溶液饱和干燥过的碳条；

形成细线形式的饱和碳条。

3．根据权利要求2所述的方法，其特征在于碳条包括2200条纤丝、约100股细条线，一个11到13Ω/m的电阻和在2200℃氮气氛下热解的碳条。

4．根据权利要求2所述的方法，其特征在于在电化学处理碳条的步骤中，碳条在含有H₃PO₄：95～250g/l，CrO₃：25～75g/l和其余为H₂O的电解槽中处理。

5．根据权利要求3所述的方法，其特征在于碳条以0.015m/min的速度经过电解槽，电解槽的温度为40～45℃。

6．根据权利要求2所述的方法，其特征在于硅酮溶液含有70-80g/l的硅酮且其余为二氯乙烷。

7．一种制造具有线性碳结构的准一维纤维半导体的装置，包括：

用于储放碳条的贮槽；

多个用于从槽中连续传送碳条的辊；

在辊之间提供且电化学处理从贮槽中传送出来的碳条的电解槽；

用于清洗通过电解槽碳条的水容器；

用于干燥在水容器中清洗过的碳条的干燥器；和

用于储放包括二氯甲烷的硅酮电解溶液的硅酮贮槽，碳条被用硅酮电解溶液饱和。

8．一种使用具有线性碳结构的准一维纤维半导体的加热元件，包括：

由一对上和下的薄板形成的基座；

金属板，具有所需表面积且纵向和横向以规则间隔排列在基座的相应表面上；

碳纤维线，分别按次序在金属板的上面和下面的中央部分重复；

导体，位于基座的一个侧面以便向碳纤维线提供能量；

加热座，有一对第一和第二电极板，向碳纤维线提供来自基座之外的能量，第一电极板与位于金属板的上面的碳纤维线连接，第二电极板与位于金属板的下侧面的碳纤维线连接。

9．根据权利要求8所述的加热元件，其特征在于碳纤维线分别位于安装在基座内部的金属板一侧，在基座一个侧面裸露的碳纤维线的两端上分别配备多个导体，使得在施加功率时以Z字型方向把功率引入基座。