[实用新型]一种石墨烯防腐蚀涂层的制备装置

说明书

本实用新型公开了一种石墨烯防腐蚀涂层的制备装置，包括反应釜体、真空腔和加热管；通过进料口向反应釜体内通入石墨烯制备原料，即碳氢化合物，原料通过进料通道进入真空腔内，控制系统控制电磁密封阀关闭，真空抽吸机将真空腔抽吸至超真空状态；通过总控制按钮打开电加热器，加热管道发热对真空腔进行加热，控制系统打开电磁开关阀，进气管道向真空腔内通入吸附气体，在超真空高温状态下，通过将碳氢化合物通入到具有催化活性的过渡金属板，过渡金属板材质包括Pt、Ir、Ru、Cu等，通过加热使吸附气体催化脱氢从而制得石墨烯，制备完成的石墨烯随着出气管道进入分离腔，通过排气后进入集料槽。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯涂层制备领域，具体为一种石墨烯防腐蚀涂层的制备装置。

背景技术

对于防腐涂料来说，传统防护涂层受限于自身材料性质及工艺，对金属基体的腐蚀防护作用往往不理想，个别性能突出的成本又很高，降低了涂层的性价比，而且相当一部分涂层因含铅锌或铬酸盐等重金属或有毒物质，存在一定的环境污染风险，也消耗了大量的不可再生资源，不利于社会经济的可持续发展。石墨烯广泛和独特的性能展现了其在金属材料防腐领域的巨大潜力。首先，石墨烯稳定的sp2杂化结构使其能在金属与活性介质间形成物理阻隔层，阻止扩散渗透的进行；其次，石墨烯具有很好的热稳定性和化学稳定性，不论是在高温条件下(可高达1500℃)，还是在具有腐蚀或氧化性的气体、液体环境中均能保持稳定。另外，石墨烯良好的导电、导热性能对金属服役的环境提供了有利条件。

石墨烯防腐蚀涂层的制备其基础材料为石墨烯粉体，目前，获得石墨烯粉体的方法主要分为化学气相沉积法和还原氧化法。其中，由化学气相沉积法制备的石墨烯，品质较高，但设备可装载基片小，功能单一，可重复性差，难以满足薄膜类材料的科学研究以及规模化制备需求。另外，通过还原氧化法制备的石墨烯粉体，虽然可以实现大规模批量制备，但该过程产生的环境污染以及能源消耗不容忽视，更为重要的是，其所获得石墨烯粉体品质较差，无法体现石墨烯的本征性质，极大限制了其应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种石墨烯防腐蚀涂层的制备装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种石墨烯防腐蚀涂层的制备装置，包括反应釜体、真空腔和加热管；所述反应釜体上端设置有进料口，进料口下方设置有进料通道，进料通道末端连接至真空腔；所述真空腔设置在反应釜体内部，真空腔一侧设置有真空管道，真空管道连接至真空抽吸机，真空抽吸机设置在真空腔下方；所述真空腔内壁上设置有若干个均匀分布的安装槽，安装槽上设置有过渡金属板，过渡金属板上设置有长形贯通孔；所述真空腔内壁上设置有密集排布的加热管道，加热管道连接至电加热器，真空腔外侧设置有保温隔绝层；所述真空腔一侧设置有进气管道，真空腔另一侧设置有出气管道，出气管道连接至分离腔，分离腔底部设置有集料槽。

优选的，所述进料通道为上宽下窄的锥形结构，进料通道下端与真空腔连接处设置有电磁密封阀。

优选的，所述进气管道末端延伸至反应釜体外侧，进气管道和出气管道上均安装电磁开关阀；所述进气管道末端连接至加压泵，加压泵安装在吸附气体储罐上。

优选的，所述真空腔内设置有真空检测传感器，真空检测传感器连接至控制系统，控制系统连接至电磁密封阀和电磁开关阀。

优选的，所述加热管道呈S型紧密连续排布在真空腔内壁上，过渡金属板固定在加热管道间隙中；所述真空腔内设置有温度传感器，温度传感器连接至控制系统，控制系统连接至电加热器。