[发明专利]一种高导电顺排碳纳米管纺丝连续生产设备及制造方法

摘要

本发明涉及一种高导电顺排碳纳米管纺丝连续生产设备及制造方法，包括依次排列的进样系统、金属催化膜制备系统、碳纳米管生长系统以及拉膜镀膜纺丝卷绕系统，金属催化膜制备系统与碳纳米管生长系统之间设有纳米结构过渡系统，碳纳米管生长系统与拉膜镀膜纺丝卷绕系统之间设有转移过渡系统。本发明利用机械手传送硅片，将催化剂制备、顺排碳纳米管阵列的制备以及拉膜纺丝卷绕，串联起来实现连续化生产，反应腔室采用全真空平面结构和局部加热，气流方向、气体浓度梯度和温度梯度与顺排碳纳米管阵列的生长方向一致，有利于提高阵列生长质量，扩大工艺窗口。反应生长碳管的腔室材料不用石英管，采用金属材料，加工容易，腔室的直径也很容易做大。

主权项

1.一种高导电顺排碳纳米管纺丝连续生产设备，包括依次排列的进样系统、金属催化膜制备系统、碳纳米管生长系统以及拉膜镀膜纺丝卷绕系统，金属催化膜制备系统与碳纳米管生长系统之间设有纳米结构过渡系统，碳纳米管生长系统与拉膜镀膜纺丝卷绕系统之间设有转移过渡系统，其特征是：所述进样系统：包括真空腔体，真空腔体内设有两边带卡槽用于夹持硅片的样品托，样品托上方设有可将夹持有硅片的样品托向后续系统传递的第一机械手；所述金属催化膜制备系统：包括真空腔室，真空腔室内设有放置硅片的基片架，位于基片架下方设有电子束蒸发源，基片架上方设有基片加热器；所述碳纳米管生长系统：包括真空的生长腔体和设在生长腔体内的基片架，基片架上方设有双层气孔匀气装置，基片架下方设有加热装置，生长腔体顶部连接有通入四路气体加以混合的混气腔；所述拉膜镀膜纺丝卷绕系统：包括真空腔，真空腔内设有基片架、纺丝装置和收卷装置，基片架上方设有纳米颗粒沉积系统，基片架出料端处设有从硅片上碳纳米管阵列拉出碳膜的刀片机械手，刀片机械手与纺丝装置之间设有导向碳膜移动的罗拉滚轮，纺丝装置加捻制出的纱线由收卷装置旋转收卷。所述纳米结构过渡系统：包括真空过渡腔，真空过渡腔内设有在真空腔室与生长腔体之间传递样品托的第二机械手；所述转移过渡系统：包括真空过渡室，真空过渡室内设有在生长腔体与真空腔之间传递样品托的第三机械手。