[发明专利]卷对卷制备系统及卷对卷制备方法

说明书

本发明公开一种卷对卷制备系统，包括：反应室，其至少一部分设置有加热元件；放料辊、收料辊以及至少一个定位辊；和基底材料箔，通过放料辊放出，经定位辊引导，最后由收料辊卷收，其中，放料辊、收料辊以及至少一个定位辊设置在反应室的具有加热元件的部分之外，基底材料箔由放料辊、收料辊以及至少一个定位辊引导，延伸进出反应室的具有加热元件的部分多次。本发明还公开了一种卷对卷制备方法。本发明通过在产物制备过程中使得基底材料箔由设置在反应室的具有加热元件的部分或加热区之外的定位辊引导进出其多次，在有限的制备空间增大制备面积，提高生产效率，同时避免基底材料箔与定位辊由于受热而粘连。

技术领域

本发明涉及卷对卷制备设备，更具体地，涉及改进的卷对卷制备系统。本发明还涉及改进的卷对卷制备方法。

背景技术

大面积石墨烯薄膜主要通过化学气相沉积法制备。通过卷对卷制备设备可以实现石墨烯薄膜的连续制备。现有的卷对卷技术，是将单片铜箔条带基底通过反应区，通过卷对卷传动装置实现石墨烯的连续制备。但是现有的卷对卷石墨烯制备设备由于通常都在较高的温度下使用，由卷对卷传动装置传动的基底材料箔通常会受热变形，产生皱褶，影响石墨烯的质量，甚至会由于高温变软，难以承受卷对卷的卷绕拉力。而且，虽然现有的卷对卷石墨烯制备设备实现了连续制备，但是考虑到石墨烯的生长时间，生产效率还是不尽人意。

因此希望进一步改进的、提高生产效率的卷对卷制备设备及卷对卷制备方法。

发明内容

本发明的目的是通过提供改进的、提高生产效率的卷对卷制备设备及卷对卷制备方法，至少部分地克服了现有技术中的不足。

根据本发明的一个方面，提供一种卷对卷制备系统，包括：

反应室，其至少一部分设置有加热元件；

放料辊、收料辊以及至少一个定位辊；和

基底材料箔，通过放料辊放出，经定位辊引导，最后由收料辊卷收，

其中，放料辊、收料辊以及至少一个定位辊设置在反应室的具有加热元件的部分之外，基底材料箔由至少一个定位辊引导延伸进出反应室的具有加热元件的部分多次。

优选地，所述系统还包括真空放料室，放料辊和收料辊设置在真空放料室中，且真空放料室与反应室成直线、T型或L型排布。

优选地，所述系统包括多个反应室，真空放料室与反应室成直线排布时，真空放料室位于多个成直线彼此连通的反应室的上游侧和下游侧。

优选地，所述系统包括多个反应室，真空放料室与反应室成T型或L型排布时，真空放料室位于多个彼此平行的反应室的同一侧。

优选地，基底材料箔由放料辊、定位辊和收料辊动态连续引导，经受交替的加热和冷却过程。

优选地，基底材料箔延伸进出一个反应室多次后，延伸进入下一个反应室，再次延伸进出多次，依次进行，直到从最后一个反应室延伸出，由收料辊卷收。

优选地，所述系统还包括一对进气口和出气口，分别设置在反应室的上游侧和下游侧。

优选地，所述系统包括多对进气口和出气口，每一对进气口和出气口针对特定的一个或多个反应室设置，以针对特定的一个或多个反应室通入不同的气氛，通入不同气氛的反应室之间通过真空隔离室相互隔开。

优选地，所述基底材料箔为铜箔，所述系统用于制备石墨烯。

优选地，所述系统包括两个反应室，真空放料室与反应室成T型或L型排布，每一个反应室设置有进气口和出气口，第一反应室通入少量的氧对铜箔基底进行预处理或通入惰性气体对铜箔基底进行退火处理，第二反应室通入碳源，进行石墨烯生长。