[发明专利]SiC热裂解法制备石墨烯的系统及其方法

摘要

本发明涉及SiC热裂解法制备石墨烯的系统及其方法。包括一作为真空腔体的气炼石英管，位于真空腔体内中间位置的.SiC衬底、感应加热石墨舟和碳毡保温层，所述SiC衬底位于石墨舟样品槽内，所述石墨舟位于碳毡保温层中部，所述碳毡保温层紧贴真空腔体的管壁并形成中空结构；所述真空腔体的一端具有真空腔门用以开启和关闭真空腔体，在所述真空腔门的下方依次连接有挡板阀、分子泵和机械泵组成的抽真空气路用以按需对真空腔体进行抽真空操作；真空腔体的另一端具有透红线外玻璃材质的红外探测窗口。本发明的有益效果是：采用本发明的系统和方法，可以在较高气压状态下（0.1～1个大气压）制备出高质量的石墨烯。

主权项

SiC热裂解法制备石墨烯的系统，包括一作为真空腔体的气炼石英管，位于真空腔体内中间位置的SiC衬底、感应加热石墨舟和碳毡保温层，所述SiC衬底位于石墨舟样品槽内，所述石墨舟位于碳毡保温层中部，所述碳毡保温层紧贴真空腔体的管壁并形成中空结构；所述真空腔体的一端具有真空腔门用以开启和关闭真空腔体，在所述真空腔门的下方依次连接有挡板阀、分子泵和机械泵组成的抽真空气路用以按需对真空腔体进行抽真空操作；真空腔体的另一端具有透红线外玻璃材质的红外探测窗口；所述感应加热线圈套于碳毡保温层所对应的真空腔体管壁外不与真空腔体管壁接触；所述感应加热线圈依次与中频感应加热器、PID控温器、红外测温器和红外测温探头连接形成自动加热反馈电路，所述红外测温探头通过红外探测窗口探测感应加热石墨舟温度并通过红外测温器将信号反馈到PID温控器后控制中频感应加热器和感应加热线圈以实现对加热温度的控制；所述氢气源、氢气针阀和质量流量计串联组成的氢气支路；所述氩气源、氩气针阀和质量流量计串联组成的氩气支路，所述氢气支路和氩气支路均通过质量流量计与真空腔体的一端联通；在真空腔体的另一端联通有由旁路挡板阀和旁路机械泵串联组成的排气支路用以控制真空腔体内的气压，同时还能排出腔体内的残余气体。