[发明专利]一种石墨烯表面等离子体改性处理装置及处理方法

权利要求书

1.一种石墨烯表面等离子体改性处理装置，其特征在于：它包括真空室(1)、玻璃容器(2)、射频电源系统(9)、对电极(10)和旋转机构，所述真空室(1)为卧式结构，所述真空室(1)上开设有充气孔(5)和抽气孔(6)，所述对电极(10)与射频电源系统(9)相连，所述对电极(10)为圆弧形结构，内侧圆弧部分为放电层(13)，中间部分为绝缘层(14)，外侧圆弧部分为屏蔽层(15)，所述对电极(10)中间放置圆筒形玻璃容器(2)，所述对电极(10)通过聚四氟乙烯块(12)固定在真空室(1)内壁上，并与玻璃容器(2)中心同轴，所述玻璃容器(2)与旋转机构相连，所述玻璃容器(2)一端设置有通孔(11)，所述放电层(13)为304不锈钢材质，所述绝缘层(14)为聚四氟乙烯材质，所述屏蔽层(15)为304不锈钢材质，所述放电层(13)厚度为3mm，所述绝缘层(14)厚度为50mm，所述屏蔽层(15)厚度为3mm。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置，其特征在于：所述真空室(1)上开设有屏蔽式观察窗，所述真空室(1)包括真空室本体和真空室封头(4)，所述真空室本体和真空室封头(4)为可拆卸连接, 所述真空室(1)为卧式矩形结构，长度为1500mm，宽度为1200mm，高度为1000mm。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置，其特征在于：所述玻璃容器(2)包括容器本体和容器封头(3)，所述容器本体和容器封头(3)为可拆卸连接, 所述玻璃容器(2)长度为1000mm，内径为600mm，厚度为5mm。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置，其特征在于：所述充气孔(5)与通气控制系统相连，所述抽气孔(6)与抽气控制系统相连。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置，其特征在于：所述旋转机构包括旋转轴(7)和主动电机(8)，所述主动电机(8)的输出端与旋转轴(7)相连，所述旋转轴(7)与玻璃容器(2)相连。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置，其特征在于：所述射频电源系统(9)的最大功率为1000W，频率为13.56MHz。

7.一种如权利要求1所述的石墨烯表面等离子体改性处理装置的处理方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一：将待处理的石墨烯装入玻璃容器(2)内，关闭容器封头(3)和真空室封头(4)，启动抽气控制系统，保持真空室(1)的本底真空度0.01－1Pa；

步骤二：打开通气控制系统，向真空室(1)内充入混合气体，维持真空室(1)的抽气和充气状态，使真空室(1)内的工作真空度保持稳定在10～20Pa，开启射频电源系统(9)，使辉光放电区束缚在玻璃容器(2)内；

步骤三：开启主动电机(8)，通过旋转轴(7)传动使玻璃容器(2)旋转，带动玻璃容器(2)内部放置的石墨烯在辉光放电区连续翻滚，处理时间为2-5min，放电射频功率为80－120W；

步骤四：处理完成后，关闭射频电源系统(9)、通气控制系统和抽气控制系统，通入空气至大气压，取出处理后的石墨烯；

所述步骤二中混合气体为氧气和氦气，氧气和氦气的体积比为10:1－5:1。