[发明专利]铜管辅助的阴极等离子电解制备涂层的方法及其装置

权利要求书

1.一种铜管辅助的阴极等离子电解制备涂层的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

先将电解液加入反应容器中，再将作为阳电极的石墨板以及作为阴电极的铜管浸入电解液中，且阴电极与阳电极分别与电源连接；打开电源，阴电极与阳电极之间形成稳定的等离子弧区，碳纤维布匀速连续通过等离子弧区，收卷、干燥，在碳纤维布表面得到连续、均匀的涂层；

所述电解液是浓度为30g/L～60g/L的硝酸盐、偏铝酸盐、氯化物或硅酸盐的水溶液；

电源对阴电极、阳电极施加的电压为100V～400V；

碳纤维布以0.01m/s～0.08m/s的速度匀速连续通过等离子弧区。

2.根据权利要求1所述的一种铜管辅助的阴极等离子电解制备涂层的方法，其特征在于：所述电解液是硝酸铝、偏铝酸钠、氯化铝或硅酸钠的水溶液。

3.一种采用如权利要求1或2所述铜管辅助的阴极等离子电解制备涂层的方法制备涂层的装置，其特征在于：所述装置包括电源、反应容器(3)、阳电极、产生等离子弧区的部件(5)、压线轮(2)、放线机(1)、收线机(6)以及电机(7)；

所述产生等离子弧区的部件(5)是由作为阴电极的两个铜管(51)和一个安装固定架(52)组成；安装固定架(52)是一个非封闭式的长方体结构，铜管(51)的一端固定安装在安装固定架(52)的一个平面上，另一端固定安装在与该平面相互平行的另一个平面上，且两个铜管(51)在与铜管(51)平行的平面上的投影完全重合；

各部件之间的连接关系：电解液(4)加入到反应容器(3)中，产生等离子弧区的部件(5)和阳电极分别浸入电解液(4)中，且阴电极、阳电极分别与电源连接；压线轮(2)的数量至少为四个，浸没于电解液(4)中的两个压线轮(2)用于固定碳纤维布的位置并保证碳纤维布从两个铜管(51)之间的空隙顺利地穿过，安装在电解液(4)外的两个压线轮(2)用于将碳纤维布引入以及引出电解液(4)并控制碳纤维布的走向；放线机(1)、收线机(6)以及电机(7)均在反应容器(3)的外部，电机(7)驱动放线机(1)和收线机(6)工作，放线机(1)用于释放碳纤维布，收线机(6)用于收卷碳纤维布。

4.根据权利要求3所述的一种采用铜管辅助的阴极等离子电解制备涂层的方法制备涂层的装置，其特征在于：两个铜管(51)之间的间距为3mm～8mm，铜管(51)的直径为1.5cm，铜管(51)的长度为4cm～15cm。

5.根据权利要求3所述的一种采用铜管辅助的阴极等离子电解制备涂层的方法制备涂层的装置，其特征在于：所述反应容器(3)的材料为PVC材料或绝缘陶瓷材料。

6.根据权利要求3所述的一种采用铜管辅助的阴极等离子电解制备涂层的方法制备涂层的装置，其特征在于：所述产生等离子弧区的部件(5)中的安装固定架(52)、压线轮(2)、收线机(6)的轴轮以及放线机(1)的轴轮的材料均为PVC材料。