[实用新型]石墨烯金属复合粉体连续生长设备

说明书

本实用新型公开了一种石墨烯金属复合粉体连续生长设备，包括依次相连的进样室、CVD管式炉和降温室，还包括真空机组、供气系统和加热装置，所述真空机组和供气系统均分别与进样室、CVD管式炉和降温室连接，所述加热装置与CVD管式炉连接，所述CVD管式炉与进样室之间的连通口处设有第一真空挡板阀，CVD管式炉与降温室之间的连通口处设有第二真空挡板阀。本实用新型的石墨烯金属复合粉体连续生长设备，提高生产效率，扩大生产规模，降低能耗。

技术领域

本实用新型涉及低压电器技术领域，具体涉及一种石墨烯金属复合粉体连续生长设备。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道构成的片状结构材料，是一种六角型呈蜂巢晶格结构的二维薄膜状碳纳米材料，其中单层石墨烯是只有一个碳原子厚度的二维材料。由于石墨烯特殊的化学结构使其在材料学、微纳加工、能源、探测、生物医学和药物传递方面具有重要的应用前景，表现出优异的电学、光学、热学和力学等特性，被认为是一种具有革命意义的新型材料，其在各领域内的应用开发已引起了广泛关注。

石墨烯粉体的制备方法多种多样，而化学气相沉积(Chemical VaperDeposition，CVD)在制备高质量石墨烯方面一直被高度认可。CVD是指把含有构成石墨烯薄膜元素的气态反应剂、液态或固态反应剂的蒸汽以及反应所需的其它气体引入反应室，一定条件下经过化学反应在沉底表面形成薄膜的过程。

目前石墨烯薄膜生长CVD设备已相对成熟，特别是用于生长大尺寸石墨烯薄膜的卷对卷连续生长炉，以及用于科研和小规模实验的静态CVD生长炉。以上针对的衬底大多数为平板、薄膜、多孔宏观体等大尺寸材料，而对于粉体等微小尺寸衬底而言，目前无专门的CVD连续生长设备，都是采用通用型CVD设备进行单炉次生长。大致工艺流程为：样品预处理、装样、抽真空、通保护气体、加热、通工艺气体、保温、通保护气体、冷却至室温、取样。该工艺效率低、耗能高、制备的粉体质量均一性差，难以实现高效率大批量石墨烯金属复合粉体连续生长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够提高生产效率、扩大生产规模、低能耗的石墨烯金属复合粉体连续生长设备。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种石墨烯金属复合粉体连续生长设备，包括依次相连的进样室1、CVD管式炉2和降温室3，还包括真空机组11、供气系统8和加热装置4，所述真空机组11和供气系统8均分别与进样室1、CVD管式炉2和降温室3连接，所述加热装置4与CVD管式炉2连接，所述CVD管式炉2与进样室1之间的连通口处设有第一真空挡板阀6，CVD管式炉2与降温室3之间的连通口处设有第二真空挡板阀15。

优选地，还包括相适配的射频电源9和射频等离子体发生器5，所述射频等离子体发生器5与CVD管式炉2连接。

优选地，所述进样室1和CVD管式炉2内设有用于两者之间传样的第一真空磁力传样杆7，所述CVD管式炉2和降温室3内设有用于两者之间传样的第二真空磁力传样杆16。

优选地，所述CVD管式炉2的外壁上设有位于CVD管式炉2两端的两个冷却装置14，所述两个冷却装置14分别与第一真空挡板阀6和第二真空挡板阀15连接。

优选地，所述CVD管式炉2通过多个耐温进气管道13对应与多路供气系统8连接，所述耐温进气管道13贯穿CVD管式炉2的侧壁并与CVD管式炉2的内部连通。

优选地，所述加热装置4安装在CVD管式炉2的外壁上，且加热装置4设有用于避让多个耐温进气管道13的多个避让孔。

优选地，每个耐温进气管道13在与供气系统8相连接处均设有流量控制器。

优选地，所述CVD管式炉2的内壁上安装有位于CVD管式炉2两端的两个隔热装置12，所述隔热装置12与CVD管式炉2两端的连通口对齐。