[实用新型]一种用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚

说明书

一种用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚，涉及新材料制备技术领域，本实用新型通过在坩埚本体（4）的下面设置气体分配盒（9），气体分配盒上的排气孔连接设置在坩埚本体底部的通气孔（7），使气体分配盒不处于金属溶液内，有效的防止气体在气体分配盒内发生裂解产生石墨烯或其它单质碳等，进一步，提了提高冷却效果，将气体分配盒置于冷却机构内，然后往冷却机构内通入冷却气体对气体分配盒进行冷却，可以更好的对气体分配盒进行冷却，防止气体在气体分配盒内发生裂解产生石墨烯或其它单质碳等，同时还可以防止堵塞通气孔的现象，本实用新型具有结构简单，使用效果好等特点，适合大范围的推广和应用。

技术领域

本实用新型涉及新材料制备技术领域，具体涉及一种用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚。

背景技术

已知的，单质二维材料和复合材料对现代科学技术的发展，有着十分重要的作用。单质二维材料和复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。进入21世纪以来，全球单质二维材料和复合材料市场快速增长，亚洲尤其中国市场增长较快。其中复合材料常见的为硅包碳复合材料、碳包硅复合材料等，单质二维材料为石墨烯、高质量BN、MOS₂等，以石墨烯生长为例，石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖，石墨烯常见的生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法和化学气相沉积法（CVD）。

化学气相沉积法即（CVD）是使用含碳有机气体为原料进行气相沉积制得石墨烯的方法。这是目前生产石墨烯最有效的方法。这种方法制备的石墨烯具有面积大和质量高的特点，但现阶段其主要存在生产成本较高，生产效率低等主要弊端，工艺条件还需进一步完善，那么如何提供一种用于制备单质二维材料及复合材料的装置就成了本领域技术人员的长期技术诉求，而在整个装置中坩埚是其中的关键部件之一，那么如何提供一种用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚也是本领域技术人员的长期技术诉求。

发明内容

为了实现所述发明目的，本实用新型提供了一种用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚，本实用新型通过在坩埚本体的下面设置气体分配盒，气体分配盒上的排气孔连接设置在坩埚本体底部的通气孔，有效的防止混合气体在气体分配盒内发生裂解产生石墨烯或其它单质碳等，本实用新型具有结构简单，使用效果好等特点。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚，包括坩埚本体和气体分配盒，在所述坩埚本体的下方设有气体分配盒，在所述气体分配盒的上面设有至少一个排气孔，每个排气孔分别连接设置在坩埚本体底部的通气孔，所述气体分配盒连接至少一个进气管形成所述的用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚。

所述的用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚，所述排气孔的上端面与通气孔的下端面之间设有通气嘴。

所述的用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚，所述气体分配盒的外围设有冷却机构。

所述的用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚，所述冷却机构的第一结构为在所述坩埚本体的下端面设有向下延伸的中空型腔，在中空型腔下部的开口端设有盖板使中空型腔的内部形成一个密闭的冷却室，在所述冷却室内设有气体分配盒，所述冷却室分别连接至少一个冷却气体进气管和至少一个冷却气体出气管。

所述的用于制备单质二维材料及复合材料的坩埚，所述冷却室上分别设有至少一个冷却气体进气口和至少一个冷却气体出气口，每个冷却气体进气口和冷却气体出气口分别连接冷却气体进气管和冷却气体出气管。