[发明专利]碳纳米管制备系统

权利要求书

1.一种碳纳米管制备系统，其特征在于，包括：

预生长管，用于碳纳米管生成前原料的前期预备反应；所述预生长管包括第一预生长段和第二预生长段；所述第一预生长段靠近所述预生长管的前端，所述第二预生长段靠近所述预生长管的后端；所述第一预生长段内的温度为200-300摄氏度，所述第二预生长段内的温度为700-950摄氏度；

雾化器，用于将碳纳米管原料雾化后喷入所述预生长管内；所述雾化器设置在所述预生长管的前端，所述雾化器具有喷雾输出管，所述喷雾输出管延伸至所述预生长管内；

生长管，用于碳纳米管的生成，和对生成的碳纳米管进行延续生长；所述生长管的前端密封连接于所述预生长管的后端；所述生长管内的温度为1100-1600摄氏度；

以及气幕发生器，用于在所述喷雾输出管的出口周围形成包裹雾化气流的气幕，所述气幕沿平行所述预生长管延伸方向延伸；所述气幕发生器设置在所述预生长管内。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述气幕发生器包括至少一个气幕形成板，所述气幕形成板上开设有多个气孔。

3.根据权利要求2所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述气幕形成板呈环形，所述喷雾输出管位于在所述气幕形成板的中心镂空处；所述气孔在所述气幕形成板上呈辐射状分布。

4.根据权利要求2或3所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述气幕形成板的边缘轮廓与所述预生长管的内壁相匹配，至少部分所述气孔位于所述气幕形成板的边缘区域，以形成紧贴所述预生长管内壁的气幕流。

5.根据权利要求2或3所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述气幕发生器还包括至少一个用于将载气输入所述预生长管的进气口，所述进气口位于所述预生长管的前端。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述预生长管与所述生长管之间通过管状第一绝热件连接。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述第一预生长段外设置有第一温度控制器，所述第二预生长段外设置第二温度控制器；

所述第一预生长段和所述第二预生长段之间通过第二绝热件连接。

8.根据权利要求7所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述第一温度控制器包括第一加热装置和第一冷却装置；

所述第二温度控制器包括第二加热装置和第二冷却装置。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述生长管内壁设有用于防止所述碳纳米管原料附着在所述生长管内壁上的防粘黏涂层。

10.根据权利要求9所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述防粘黏涂层为氧化锆或氧化锌。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述生长管上开设有用于通入载气使所述载气在所述生长管内壁表面形成气体保护层的通气孔，所述通气孔贯穿所述生长管的管壁且均匀分布。

12.根据权利要求11所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述通气孔的轴向与所述生长管的延伸方向之间的夹角小于5度。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述雾化器包括用于将所述原料均匀混合雾化后喷出的超声雾化喷嘴、和用于调节超声波数值的超声控制器。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的碳纳米管制备系统，其特征在于，

所述碳纳米管制备系统为直立式或卧式。