[发明专利]一种多管式全自动碳纳米管连续制备装备

说明书

本发明公开了一种多管式全自动碳纳米管连续制备装备，本发明通过多管式的设计，可在生长过程中单管独立生长或多管同时生长碳纳米管；不锈钢真空腔体，让整个炉膛处于密封空间，用于通入保护性气体，保护炉管不被热振作用导致断管裂管；两个收料卷筒收集两排炉管生长的碳纳米管，炉体下端设有倒口式收集槽与水槽对应密封，用于辅助收集和观察；收集槽上排气口设有尾气防堵装置，主要用于收集尾气中掺杂的碳纳米管防止堵住出气口。

技术领域

本发明涉及碳纳米管生长设备技术领域，具体涉及一种多管式全自动碳纳米管连续制备装备。

背景技术

碳纳米管目前采用的制备方法主要有石墨电弧法、化学气相沉积法和激光法等，其中CVD法由于工艺简单，参数易于控制，产物纯净可控，可以实现碳纳米管的高产率生产，所以应用广泛。

现有碳纳米管制备设备及技术常采用气相沉积法制备，此方法在较高温度下使含碳原化合物裂解为碳原子，碳原子在过渡金属催化剂的作用下，附着在催化剂微粒表面上形成为碳纳米管；此方法虽有效，但由于基体大小的限制，碳纳米管生长也受到限制，无法连续生长碳纳米管。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种多管式全自动碳纳米管连续制备装备，本发明将加热炉膛置于不锈钢真空腔体中，在实验升温过程中，刚玉炉管有可能会因为热振原因导致断管或裂管，但在真空腔体中，实验时通入惰性保护性气氛，即使升温过程中断管也不会破坏热场，实验进度和碳纳米管生长；独立的注液装置和生长装置，可一次性单独生长或者同时多种实验方式共同生长碳纳米管；

本发明通过多管式的设计，可在生长过程中单管独立生长或多管同时生长碳纳米管；不锈钢真空腔体，让整个炉膛处于密封空间，用于通入保护性气体，保护炉管不被热振作用导致断管裂管；两个收料卷筒收集两排炉管生长的碳纳米管，炉体下端设有倒口式收集槽与水槽对应密封，用于辅助收集和观察；收集槽上排气口设有尾气防堵装置，主要用于收集尾气中掺杂的碳纳米管防止堵住出气口。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种多管式全自动碳纳米管连续制备装备，包括不锈钢真空腔室、加热炉膛、支架，所述支架的顶部固定安装有不锈钢真空腔室，所述不锈钢真空腔室的内部设置有加热炉膛，所述加热炉膛的内部设置有两排炉管，所述炉管的上端延伸至不锈钢真空腔室外，所述炉管顶部固定安装有水冷法兰，所述水冷法兰上开设有注液口、内管测温口，所述注液口通过管道与注液泵连接；所述炉管底部开设有出料口，所述炉管的下端延伸至倒立式收集槽内，所述倒立式收集槽安装在不锈钢真空腔室的底部；所述炉管的出料口下方且位于倒立式收集槽内设置有收料卷筒；

所述支架的内部设置有升降平台，所述升降平台的内部嵌入安装有气缸，所述气缸的活塞杆顶部与水槽连接,所述升降平台的顶部通过导向柱与水槽连接，所述水槽的顶部与倒立式收集槽的槽口接触。

作为本发明进一步的方案：所述不锈钢真空腔室的一侧开设有进气口，所述不锈钢真空腔室的另一侧开设有排气口二。

作为本发明进一步的方案：每排炉管分别设置有三根，三根炉管等距离设置。

作为本发明进一步的方案：所述收料卷筒平行设置有两根，每根所述收料卷筒收集三支炉管生长的碳纳米管。

作为本发明进一步的方案：所述倒立式收集槽的一侧设置有尾气防堵装置，所述尾气防堵装置包括箱体，所述箱体的内部一端固定安装有旋转电机，所述箱体的另一端转动安装有滤网卷筒，所述滤网卷筒上缠绕有滤网，所述箱体的内部且靠近旋转电机的一端设置有压紧滚筒，所述箱体与倒立式收集槽接触处开设有气体进入口，所述箱体的另一侧开设有排气口一。

作为本发明进一步的方案：所述倒立式收集槽的一侧安装有调速电机，所述调速电机的输出轴与收料卷筒连接。