[实用新型]一种连续快速生长石墨烯的气相沉积装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高温气相沉积技术领域，特别涉及一种连续快速生长石墨烯的气相沉积装置。

背景技术

在科研和生产中气相沉积装置主要是以高温管式炉为基础进行的。

传统的管式炉因只有一个反应腔体，一定时间内仅能单次生长少量石墨烯薄膜，两端采用法兰密封，烧结过程中两端密封，无法进行连续进样和取样，且管式炉完全冷却后才能更换样品，热量得不到充分利用，生长石墨烯效率极低，冷却过程损失大量反应气体。且在1000℃超高温度下无法保证炉管内样品生长结束后快速冷却，不利于石墨烯的批量生产。因此采用传统管式炉生长石墨烯增加了成本。

目前制备石墨烯薄膜的设备都是单次卷绕，生长速度慢，利用率低。

因此，针对上述情况，如何解决石墨烯在基体上的快速连续生长问题，同时解决能量无法得到有效利用的问题，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种连续快速生长石墨烯的气相沉积装置，可以实现金属基体在炉体内的S型或U型卷绕，且在一端连续进样和取样，实现了石墨烯的快速生长，既节省了能量，有效利用了生长气体，同时节约了生长时间，可以获得大批量的石墨烯薄膜。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种连续快速生长石墨烯的气相沉积装置，包括炉体和反应腔体，还包括驱动装置；且所述反应腔体的端部开设有进样口和出样口，所述驱动装置能够带动基体由所述进样口进入所述反应腔体，由所述出样口离开所述反应腔体。

优选的，所述基体在所述进样口和出样口两端均为成卷排列的卷材，所述驱动装置能够带动所述卷材旋转，使其连续地穿过所述反应腔体。

优选的，所述进样口和所述出样口设置在所述反应腔体的同一端，所述反应腔体内通过支撑架安装有旋转轴，所述基体由所述进样口进入所述反应腔体经过所述旋转轴的U型卷绕后，再由同一侧的所述出样口离开所述反应腔体。

优选的，所述进样口和所述出样口设置在所述反应腔体的同一端，所述反应腔体内通过支撑架安装有多个旋转轴，所述基体由所述进样口进入所述反应腔体依次经过所述多个旋转轴的S型卷绕后，再由同一侧的所述出样口离开所述反应腔体。

优选的，所述反应腔体的进样口和出样口处还设置有保温罩机构。

优选的，所述反应腔体为采用石英、陶瓷或不锈钢材料制成的腔体。

优选的，所述反应腔体的截面为圆形或方形。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的连续快速生长石墨烯的气相沉积装置，在反应腔体的端部开设有进样口和出样口，驱动装置能够带动基体由进样口进入反应腔体，由出样口离开反应腔体；与现有技术中封闭式的结构相比，实现了在1000℃高温下金属基体的连续进样和出样，实现了石墨烯的快速生长，既节省了能量，有效利用了生长气体，同时节约了生长时间，可以获得大批量的石墨烯薄膜。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一个实施例中提供的U型的连续快速生长石墨烯的气相沉积装置的剖视结构示意图；

图2为本实用新型第二个实施例中提供的S型的连续快速生长石墨烯的气相沉积装置的剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的支撑架和旋转轴的正视结构示意图。

其中，1为反应腔体，2为旋转轴，3为支撑架，4为基体，5为炉体。

具体实施方式

本实用新型公开了一种连续快速生长石墨烯的气相沉积装置，可以实现金属基体在炉体内的S型或U型卷绕，且在一端连续进样和取样，实现了石墨烯的快速生长，既节省了能量，有效利用了生长气体，同时节约了生长时间，可以获得大批量的石墨烯薄膜。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。