[发明专利]一种碳纳米管分散和定向捕集装置

说明书

本发明提供了一种碳纳米管分散和定向捕集装置，主要由真空放电装置由真空放电装置合页1、真空反应室2、电弧发生器3、陶瓷二号支座24组成；碳管发生装置由绝缘一号导管4、粒子带电器5、陶瓷一号支座6、离心风机7、离心风机控制开关9、绝缘二号导管8、绝缘三号导管11、磁场添加器12组成；碳管收集装置由烘箱15、烘箱控制开关13、矩形支架22、载物片23、隔热前挡板16、隔热后挡板17、隔热挡板控制开关14、橡胶棒19、传送带20、电机18、电机辅助支架21组成。

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管分散与捕捉收集装置，特别涉及到一种高效分散并定向捕集碳纳米管的装置，属于碳纳米材料分散领域。

背景技术

碳纳米管是一种径向尺寸为纳米级别的空心管状结构的微纳米材料，自身尺寸的数量级达到纳米级别后其表面原子总数与总原子总数的比值就会大幅增加，表现出粒子的表面能和表面张力增加的效果，同时碳纳米管受到范德华力和色散力的作用，在这些力的综合作用下，碳纳米管很容易相互吸引、无序的缠绕在一起形成团聚体，而团聚的碳纳米管严重制约了单根碳纳米管应有的力学、电学、热学等的优异性能，同时也影响了气相法分散的碳纳米管的有效捕捉收集。

例如中国发明专利CN206970218U提供了一种碳纳米管收集装置，利用载气作为动力推动碳源原料在反应管内进行反应，并最终实现碳纳米管的收集。上述方法虽能成功收集到碳纳米管，但无法保证收集后碳纳米管的均匀性，同时会使得碳纳米管的方向杂乱，不利于有效利用。

因此，对碳纳米管进行高效的收集，获得排布相同、分散均匀的产品在实现碳纳米管的高效利用，缓解碳纳米管产量不足等问题上起到了关键性的作用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳纳米管分散和定向捕集装置，其具有结构简单、原理可靠、安全性强、高效分散和定向捕集碳纳米管等优点，能够实现碳纳米管的高效利用。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种碳纳米管分散和定向捕集装置，主要由真空放电装置、碳管发生装置、碳管收集装置、绝缘支架组成。其中真空放电装置由真空放电装置合页、真空反应室、电弧发生器、陶瓷支座、绝缘支架组成；碳管发生装置由绝缘导管、粒子带电器、陶瓷支座、离心风机、离心风机控制开关、磁场添加器组成；碳管收集装置由烘箱、烘箱控制开关、矩形支架、载物片、隔热挡板、隔热挡板控制开关、橡胶棒、传送带、电机、电机辅助支架组成。真空反应室通过四个陶瓷支座固定在绝缘支架上，在真空反应室的上下左右四个面分别对称开大小相同的小孔，四个电弧发生器通过小孔插入真空反应室内；真空反应室的后壁设有真空放电装置合页，可实现开关方便填料，前壁开一小孔连接绝缘导管；粒子带电器位于真空反应室一侧，通过四个陶瓷支座固定在绝缘支架上，内设有电容器，电容器两电极分别位于上下两面上，靠近真空反应室的一面开设小孔，并通过绝缘导管与上述真空反应室开设的小孔相连，与此相对的远离真空反应室的一面也开设小孔并通过绝缘导管与离心风机进风口相连；离心风机一侧连有控制开关，控制风机开关及风速大小，风机出风口通过绝缘导管与磁场添加器前壁的开口相连；磁场添加器上下两面安装两块异性磁铁，后壁由烘箱前壁所带的可滑动的隔热挡板密封；烘箱前后两面均用可上下滑动的隔热挡板密封，前壁与磁场添加器实现连接，烘箱的两个侧面内侧对称焊有矩形支架，并沿着竖直方向线性阵列50个，用以支撑橡胶片，实现碳纳米管的收集，外侧安装的烘箱控制开关和隔热挡板控制开关相邻；在烘箱的后壁是一根截面积大于烘箱后壁面积的橡胶棒，能实现左右移动，并通过烘箱后壁的隔热挡板实现与烘箱的连接；在橡胶棒的后侧装备一台电机和电机辅助支架，两者对称分布在橡胶棒两侧，上方共同套有一根传送带，传送带的外侧覆盖上毛皮，并与橡胶棒接触；以上装置均固定在绝缘支架上。

本发明的有益效果是，提供一种碳纳米管分散和定向捕集装置。本设备原理可靠，运行时安全性高，可以高效收集到大量、排布均匀碳纳米管。

附图说明

为进一步解释本发明的实施方式，用如下附图进行说明。