[实用新型]一种铜粉表面气相沉积碳的装置

说明书

本实用新型涉及一种铜粉表面气相沉积碳的装置，包括振动底座和密封工作筒体，所述密封工作筒体包括隔热板、铜粉进口、废气出口、废气出口挡板、甲烷进气口、气体流量计、铜粉缓释区、第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区、第五加热区、1000目振动筛、5000目振动筛、8000目振动筛、10000目振动筛、加热丝、加热丝盖板、复合材料沉降区、回收盘、隔热棉。本实用新型的铜粉表面气相沉积碳的装置结构新颖，使用灵活方便，能够使碳充分的沉积在铜的表面制得具有完整表面结构、高质量、缺陷较少的石墨烯薄膜。

技术领域

本实用新型属于化学气相沉积技术领域，具体涉及一种铜粉表面气相沉积碳的装置。

背景技术

具有特殊二维结构的石墨烯由于其良好的导电导热性能和机械性能，常被用于作为一种增强体材料添加至金属基体中制备石墨烯增强金属基复合材料。

现阶段石墨烯的生产方式主要是机械剥离法或石墨烯还原氧化法，相比于机械剥离法和氧化还原法，采用化学气相沉积法（CVD）在金属基底的催化作用下可以得到质量很高的石墨烯薄膜，同时多晶金属基底的造价成本相比于单晶也更为廉价，是大规模制备高质量石墨烯的的最有希望的方法之一。但采用上述化学气相沉积法存在以下缺陷：一方面由于石墨烯与铜粉密度差别很大以及石墨烯比表面积大，本身易团聚的特点，因此很难保证石墨烯可以均匀的分散于铜基体上；另一方面，鉴于铜基体和石墨烯难以润湿和发生化学反应，因此二者也难以形成良好的结合界面。

中国专利CN201920153423.5公开了一种化学气相沉积装置，用于制备薄膜材料，通过在第一腔室和第二腔室之间设置过渡腔室，且传送机构被配置为在第一腔室和过渡腔室之间传送底盘以及在第二腔室和过渡腔室之间传送底盘，使得薄膜材料的反应过程和后处理过程能够在与外界隔离的气氛条件下完成，保证了薄膜材料表面的洁净度，另外通过过渡腔室作为中转站的设计，使得可同时进行反应和后处理操作，有效提高了薄膜材料的生产效率；但该化学气相沉积装置中石墨烯不能均匀分散，难以与铜基体反应，采用该装置其制得的石墨烯薄膜表面结构不完整、有缺陷、质量低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种铜粉表面气相沉积碳的装置，结构新颖，使用灵活方便，能够使碳充分的沉积在铜的表面制得具有完整表面结构、高质量、缺陷较少的石墨烯薄膜。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种铜粉表面气相沉积碳的装置，包括振动底座和密封工作筒体，所述密封工作筒体的外侧和顶端均设有隔热板，所述密封工作筒体的顶端设有铜粉进口，铜粉进口与一侧设有废气出口的铜粉缓释区连接，所述废气出口上设有废气出口挡板，所述铜粉缓释区经1000目振动筛与加热区连接，所述加热区包括第一加热区，第二加热区，第三加热区，第四加热区和第五加热区，所述第一加热区的一侧设有具有加热丝盖板的加热丝，所述第二加热区和第三加热区的顶面均设有5000目振动筛，所述第四加热区和第五加热区的顶面均设有8000目振动筛，所述第五加热区的底面经10000目振动筛与两侧均设有甲烷进气口的复合材料沉降区连接、所述复合材料沉降区与回收盘连接。

优选的，所述振动底座和工作筒体均为圆柱体。

优选的，所述第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区和第五加热区中设有不同匝数的电阻丝。

优选的，所述第一加热区为铜粉脱水区，第二加热区为铜粉预热区，第三加热区为反应区，第四加热区为气体预热区，第五加热区为气体脱水区。

优选的，所述甲烷进气口设置有气体流量计。

优选的，所述甲烷进气口为斜插式进气口。

优选的，所述密封工作筒体内嵌设有隔热棉。

优选的，所述铜粉进口设置有密封罩。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：