Способ обработки пучка неорганических волокон Советский патент 1982 года по МПК C03C25/46 

ка) из стеклянных волокон. Процесс ведут при поддерживаемой заданной температуре в вакууме. Для равномер ного осаждения металла волокно подвергают вибрации 3 . Однако и этот способ не применим для равнотолщинной металлизации свер тонких (диаметром до 50 мкм) волоко в пучке, включающем 10-100 млн. воло кон. Вибрация при частоте колебаний менее 7 кГц не приводит к эффективно му расталкиванию волокон и не обес печивает доступ паров металлорганического соединения к поверхности волокон , находящихся внутри пучка. А 1при частоте более 7 кГц сверхтонкие волокна ломаются. Цель изобретения - получение равнотолщинного металлического покрытия на волокнах диаметром до 50 мкм. Поставленная цель достигается тем что в способе обработки пучка неорганических волокон, включающем термообработку, вибрацию и металлизацию их термическим разложением металлорганического соединения, одновременно с вибрацией к пучку волокон подводя.т отрицательный электростатический заряд величиной 1-10 Кл При величине заряда меньше 2 не происходит эффективного расталкивания волокон и вследствие этого равномерного покрытия отдельного волокна. При величине заряд;а больше 110 Кл происходит пробой и слипание волокон. Способ заключается в следующем. Пучок сверхтонких волокон, каждое из которых диаметром 5-30 мкм, включающий 10-100 млн. нитей, закрепляют на конце металлического стержня и помещают в цилиндрический вертикальный реактор так, чтобы волокна находились в подвешенном состоянии. Металлический стержень изолирован от стенок реактора вакуумным диэлект рическим уплотнителем. Реактор вакуумируют до температуры, достаточной для термораспада используемого металлорганического соединения. Стержень подвергают вибрации и одновременно подают отрицательный электростатический Заряд 1-Ю Кл от источника переменного тока через выпрямитель и конденсатор. 3,атем в реактор подают пары метгшлорганического соединения. При вибрации пучка волокон происходит предварительное и расталкивание и металлизация. Частично металлизированные волокна, заряжаясь, отталкиваются друг от друга что обеспечивает равномерную толщину покрытия каждого волокна. Время металлизации волокон в пучке определяется скоростью подачи металлорганического соединения и скоростью откачки продуктов разложения, а также заданной толщиной покрытия и требуемыми электро-физическими свойствами. Толщину получаемого покрытия определяют на электронном микроскопе УМВ-100К. Электросопротивление металлизированных волокон контролируют с помощью омметра через ртутные контакты. Пример 1. Пучок кварцевых волокон, состоящий из 15 млн отдельных волокон диаметром 10 мкм и длиной 50 мм помещают в камеру металлизации. Камеру вакуумируют до остаточного давления 13 Па. Волокна нагревают до . Затем пучок волокон подвергают воздействию вибрации при частоте колебаний 5 кГц и подводят к пучку отрицательный электростатический заряд величиной . В камеру подают пары бисэтилбензолхрома. Время металлизации 10 мин. Толщина получаемого покрытия по всей Длине волокон 0,4-0,5 мкм. Электросопротивление каждого волокна 20 Ом/см. Пример 2. Пучок базальтовых волокон, состоящий из 100 мпн отдельных волокон диаметром 12 мкм и длиной 50 мм помещают в камеру металлизации. Камеру вакуумируют до остаточного давления 13 Па. Волокна нагревают до 400°С. Затем пучок волокон подвергают воздействию вибрации при частоте колебаний 7 кГц и подводят к пучку отрицательный электростатический заряд величиной . В камеру подают пары ацетилацетоната меди. Время металлизации 18 мин. Толщина получаемого покрытия по всей длине волокон 0,3-0,4 мкм. Электросопротивление каждого волокна 12 Ом/см1 Пример 3. Пучок кварцевых волокон, состоящий из 16 млн отдельных волокон диаметром 10 мкм и длиной 50 мм, помещают в камеру металлизации. Камеру вакуумируют до остаточного давления 13 Па. Волокна нагревают до 170°С. Затем пучок волокон подвергают воздействию вибрации при частоте колебаний ..4 кГц и подводят к нему отрицательный электростатический заряд величиной . В камеру подают пары октакарбонилдикобальта. Время металлизации 5 мин. Толщина получаемого по всей длине волокон составляет О,3-0,4 мкм.Электросопротивление каждого волокна 15 Ом/см. Как видно из примеров, предлагаем мый способ позволяет получить равномерное по толщине металлическое покрытие по всей длине на сверхтонких волокнах в пучке и хорошо воспроизводимое результаты, при этом возможно регулировать толщину, а следовательно, электропроводность покрытия.

За базовый объект выбран используемый на практике способ покрытия базальтовых и стеклянных волокон диаметром 8-20 мкм. Данным способом металлизацию неорганических волокон осуществляют путем разложения металлорганического соединения на поверхности нагретого волокна, находящегося в KciMepe при перемотке его с одной катушки на другую.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с базовым объектом является то, что предлагаемый способ позволяет получить равномерное металлическое покрытие на отдельных сверхтонких волокнах диаметром до 50 мкм, которые находятся в пучке, содержащем до 100 млн. волокон.

Формула изобретения

Способ обработки пучка неорганических волокон, включакнций термообработку, вибрацию и металлизацию их термическим разложением металлорганического соединения, отличающийс я тем, что, с целью получения равнотолщинного металлического покрытия на волокнах диаметром до 50 мкм, одновременно с вибрацией к пучку волокон подводят отрицательный злектростатический заряд величиной 210 1-10-5кл.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сб. Металлизация тканей, пленок и других конструкционных материалов.

М., Звание, 1978, с. 14.

2.Патент ФРГ 1048116, кл. 48 в 11/02, опублик. 1959.

3. Сб. Методы получения металлизированных волокон. М., Знание, 1964, с. 9-11 (прототип).