[发明专利]通过硼前体的热处理的氮化硼纳米管的制造方法及装置

说明书

本发明涉及通过硼前体的热处理的氮化硼纳米管的制造方法及装置。根据本发明的一实施例，氮化硼纳米管的制造方法包括：在设置于反应腔室的前端的投入腔室收容多个反应模块的步骤，上述多个反应模块收容贯通设置有至少一个前体块的托架；向反应腔室的反应区移送收容于投入腔室的多个反应模块中的N个反应模块的步骤；在反应腔室中以所设置的时间驱动反应区来使氮化硼纳米管在前体块生长的步骤；以及若所设置的时间结束，则从反应腔室向设置于反应腔室的后端的排出腔室移送N个反应模块的步骤。根据本发明，具有可使氮化硼纳米管(BNNT)的制造收益率及生产率最大化的效果。

技术领域

本发明涉及通过硼前体的热处理的氮化硼纳米管的制造方法及装置。

背景技术

氮化硼纳米管(BNNT：Boron Nitride Nano-Tubes)的机械特性及导热特性与通常所知的碳纳米管(CNT：Carbon Nano-Tubes)相似。但是，在碳纳米管中，电混合导电体和半导体，在约400℃的温度条件下被氧化，具有热稳定性及化学稳定性低的特性，氮化硼纳米管具有大约5eV的宽能带隙(wide band gap)，呈现电绝缘性，具有在空气中，约800℃以上的高温条件下也具有热稳定性的特性。并且，相比于构成碳纳米管的碳，构成氮化硼纳米管的硼的热中子吸收能力高约20万倍，为屏蔽中子的有用物质。

但是，氮化硼纳米管需要1000℃以上的高温合成工序，由于制造时生成的杂质和/或残留物，具有难以提高反应收益率的局限，需要用于去除杂质的高费用的提纯步骤，因此，难以研发大量生产优秀质量的氮化硼纳米管的技术。

随着氮化硼纳米管的需求增大，在产业领域中，关于氮化硼纳米管制造方法及其装置，需要显著减少生产时间和工序能量且进一步提高氮化硼纳米管生产收益率的技术。

发明内容

技术问题

本发明的目的如下。

第一，关于氮化硼纳米管制造装置及方法，提供通过投入腔室、反应腔室及排出腔室的有机连续动作向反应腔室连续供给反应模块的装置和方法。

第二，提供可通过反应供气管及供给口的配置均匀地混合转化、混合反应气体来供给的装置和方法。

技术方案

本发明一实施例的氮化硼纳米管的制造方法包括：在设置于反应腔室的前端的投入腔室收容多个反应模块的步骤，上述多个反应模块收容贯通设置有至少一个前体块的托架；向上述反应腔室的反应区移送收容于上述投入腔室的上述多个反应模块中的N个反应模块的步骤；在上述反应腔室中以所设置的时间驱动上述反应区来使氮化硼纳米管在上述前体块生长的步骤；以及若所设置的上述时间结束，则从上述反应腔室向设置于上述反应腔室的后端的排出腔室移送上述N个反应模块的步骤，在向上述反应腔室的反应区移送收容于上述投入腔室的上述多个反应模块中的N个反应模块的步骤中，若从上述反应腔室向上述排出腔室移送上述N个反应模块，则从上述投入腔室向上述反应腔室移送上述多个反应模块中的新的N个反应模块，在将上述多个反应模块均向上述反应腔室移送的情况下，上述投入腔室的移送动作可结束。

向上述反应腔室的反应区移送收容于上述投入腔室的上述多个反应模块中的N个反应模块的步骤可包括使垂直排列的上述多个反应模块在上述投入腔室中沿着上述投入腔室的长度方向进行升降移动的步骤。

向上述反应腔室的反应区移送收容于上述投入腔室的上述多个反应模块中的N个反应模块的步骤可包括使排列于循环轨道上的多个反应模块在上述投入腔室中沿着上述循环轨道进行循环移动的步骤。

本发明一实施例的氮化硼纳米管的制造方法包括：向反应腔室的反应区移送反应模块的步骤，上述反应模块收容贯通设置有至少一个前体块的托架；以及使从配置于上述反应腔室内的至少两个供气管供给的含氮反应气体与上述前体块进行反应来使氮化硼纳米管生长的步骤，在各个上述供气管的表面可形成有沿着斜线方向开口的供气口。