[实用新型]一种石墨烯制备反应箱体

说明书

本实用新型涉及石墨烯生产设备技术领域，尤其是一种石墨烯制备反应箱体，包括底板框架和顶板框架且两者之间通过侧板和挡板固定构成一个长方体框架，侧板板面上开设有支撑嵌槽，支撑嵌槽上穿插有托盘，位于挡板的对立面且在所述第一侧板和第二侧板的侧棱上设有限位条，托盘侧面中部固定有拉环，顶板框架上端中部固定有吊环。本实用新型的一种石墨烯制备反应箱体，将石墨烯生长基底放在托盘上，然后将托盘穿插进支撑嵌槽中，旋转限位条将其支撑嵌槽槽口限位避免其托盘侧向滑出，然后操作人员拉动吊环将其抬起放进石墨烯生长装置中，用化学气相沉积法沉积石墨烯薄膜，该箱体结构简单且稳定性强，大大提高石墨烯产品的合格率。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯生产设备技术领域，尤其是一种石墨烯制备反应箱体。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以 sp2 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格结构的单原子层二维平面薄膜。2004 年，才由英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆 (Andre Geim) 和康斯坦丁·诺沃肖洛夫 (Konstantin Novoselov)，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，首次证明单原子层二维材料可以独立存在。石墨烯具有优异的力学、热学、光学、电学等性质，在石墨烯被发现短短几年内便得到广泛的研究。发现石墨烯的科学家 Andre Geim和Konstantin Novoselov 也由于他们在石墨烯上的开创性工作而获得 2010 年诺贝尔物理学奖。石墨烯在新能源、新材料、电子器件等诸多方面具有广泛的应用前景。

经过近几年的发展，可以通过多种方法获得石墨烯，主要有 ：(1) 机械剥离法。这种方法获得石墨烯面积小且不可重复，仅适合实验室基础研究使用。(2)SiC 高温外延生长石墨烯。这种方法主要是通过高温条件(大于1200度)将SiC表面的Si原子蒸发掉，剩余的 C原子在表面重新组合形成石墨烯，这种方法制备石墨烯成本高，且转移困难。(3) 还原氧化石墨烯法。这种方法主要制备石墨烯粉末，做成的石墨烯薄膜缺陷高，导电性差。(4)化学气相沉积法 (CVD)。该方法制备石墨烯薄膜面积大，成本低，质量高，具极大的应用前景。CVD已经发展成制备石墨烯薄膜最有前景的方法之一。CVD 法是在真空容器中将甲烷等碳源加热至特定温度下使其分解，然后在Ni、Cu等过渡金属箔上形成石墨烯膜的技术。CVD制备高质量的石墨烯通常需要在 石墨烯生长衬底熔点(1000度左右)进行，且使用厚度小于100微米的过渡金属作为石墨烯生长衬。确保生长衬底表面的平整性的同时，在制备石墨烯薄膜时还要避免金属衬底之间因相互接触、粘合而变形，所以限制了单次制备石墨烯的量。虽然韩国成均馆大学可以一次制备对角线达15英寸的石墨烯薄膜，但其采用直径为8英寸的管式炉，并将石墨烯生长衬底铺满整体炉管内壁获得，其余生长空间并没有被合理利用，不仅单生长批次制备的数量少，而且还造成资源浪费。近期，日本索尼采用电极加热生长衬底的办法实现了卷对卷生长石墨烯，但由于是局部加热且温度较低，制备出的石墨烯质量差，不能满足应用需求。如何快速、规模化制备大面积、高质量石墨烯的方法一直没有取得突破，极大的限制了石墨烯制备的效率和产量，阻碍了其进一步的产业化发展。现有的一些石墨烯制备框架虽然能够解决石墨烯生产的规模化和生产效率，但其本身的结构不稳定，其在石墨烯生长设备中的拿取和放入极为不便，同时容易侧向偏移撒漏，不利于石墨烯的有效生产。

实用新型内容

为了克服现有的石墨烯生产效率低、生长放置箱体结构不稳、支架在石墨烯生长设备中的拿取和放入极为不便的不足，本实用新型提供了一种石墨烯制备反应箱体，将石墨烯生长基底放在托盘上，然后将托盘穿插进支撑嵌槽中，旋转限位条将其支撑嵌槽槽口限位避免其托盘侧向滑出，然后操作人员拉动吊环将其抬起放进石墨烯生长装置中，用化学气相沉积法沉积石墨烯薄膜。