[发明专利]一种开放式连续生长碳纳米材料的设备及制备方法

摘要

本发明公开一种开放式连续生长碳纳米材料的设备及制备方法，其中设备包括金属箔带进料系统、CVD系统和收集系统。方法是将经过预处理或者未经任何预处理的金属箔带通过金属箔带进料系统连续输送进入化学气相沉积系统，在该系统中经化学气相沉积方法在金属箔带表面沉积所需的碳纳米材料，然后通过收集系统直接收集或者通过集成到后处理系统中，直接对碳纳米材料进行后处理，甚至直接生产碳纳米材料终端产品。本发明中的所有系统均置于开放的大气中，而非隔绝空气的密封空间内。可实现每天24小时连续不间断运行，极大提高碳纳米材料的生长效率。

主权项

1.一种开放式连续生长碳纳米材料的设备，其特征在于，包括均处于开放气体中的金属箔带进料系统、CVD系统和收集系统；所述金属箔带进料系统用于将金属箔带从大气中传送至所述CVD系统；所述CVD系统用于反应生成碳纳米材料，所述金属箔带在所述CVD系统内附着碳纳米材料后进入所述收集系统；其中，所述CVD系统包括CVD炉和控制系统，所述CVD炉与所述控制系统信号连接，所述CVD炉的进出口处分别密封耦合有一个狭缝耦合器，所述狭缝耦合器的轴向上至少设有一条一端连通于所述CVD炉、另一端开放于大气的狭缝，且两个所述狭缝耦合器上的各狭缝一一对应，所述金属箔带仅通过各对狭缝进出于所述CVD炉；每个所述狭缝耦合器上均至少设有一条冷却回路，所述冷却回路由设于所述狭缝周边的冷却水进出管道组成，所述冷却水进出管道内通设冷却水以对狭缝耦合器进行冷却；每个所述狭缝耦合器上还均设有多条进气管道，每条所述进气管道的末端密封导通至所述CVD炉的不同部位，所述CVD系统所需的载体气体和反应气体通过所述进气管道通入所述CVD炉的各个部位，并使所述CVD炉内始终处于正压或微正压状态，所述进气管道构成向所述CVD炉提供所需的载体气体和反应气体的唯一通道；所述狭缝耦合器上还开设有与所述狭缝相连通的保护气注入口，所述CVD系统所需的保护气体通过所述保护气注入口直接通导到所述狭缝耦合器的狭缝中；所述CVD系统内部产生的尾气通过两端的狭缝排出，并在所述狭缝中与所述保护气混合后由所述狭缝的开放端喷出，所述尾气和保护气向所述狭缝外部喷发的作用，使所有所述狭缝始终保持动态密封，避免空气通过所述狭缝泄露或渗透到所述CVD炉内。