一種碳納米管生成裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種碳納米管生成裝置，具體地說(shuō)涉及一種用于較低溫度環(huán)境的碳納米管生成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]碳納米管是具有納米結(jié)構(gòu)的碳的同素異形體，其中碳原子以類似蜂窩狀的六邊形結(jié)構(gòu)，相互結(jié)合成圓柱形管，其直徑的數(shù)量級(jí)為幾個(gè)納米。由于碳納米管具有優(yōu)良的機(jī)械性質(zhì)、優(yōu)良的場(chǎng)致發(fā)射特性和電選擇性、以及高效的儲(chǔ)氫性質(zhì)，碳納米管廣泛應(yīng)用于諸多技術(shù)領(lǐng)域，如航空和空間工程、生物工程、環(huán)境能源、材料工業(yè)、醫(yī)藥、計(jì)算機(jī)以及安全與防護(hù)等。一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有碳納米管通過(guò)放電工藝、等離子體化學(xué)蒸發(fā)沉積工藝(CVD)、熱CVD工藝和熱分解工藝生成。特別地，熱CVD工藝和熱分解工藝最廣泛地用于生成碳納米管。
[0003]現(xiàn)有的使用熱CVD工藝或熱分解工藝方法生成碳納米管的裝置，加熱裝置設(shè)置在反應(yīng)器的外圍，工作時(shí)需要將反應(yīng)器內(nèi)溫度需加熱到600°C-1100°C，因?yàn)榉磻?yīng)器的整個(gè)表面都被加熱裝置包圍，不但加熱裝置生成的熱量會(huì)對(duì)反應(yīng)器周?chē)O(shè)備的其他元件產(chǎn)生不良，而且產(chǎn)生的高溫容易使加熱裝置本身受到損害。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的種種不足，為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)提出一種可在溫度較低的反應(yīng)器中生成碳納米管的碳納米管生成裝置。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種碳納米管生成裝置，包括氣體預(yù)熱器和反應(yīng)器，所述氣體預(yù)熱器通過(guò)進(jìn)氣管與反應(yīng)器相連接，所述反應(yīng)器上設(shè)置有排氣管，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有等離子體發(fā)射器和加熱板。
[0007]進(jìn)一步，所述進(jìn)氣管與排氣管相對(duì)設(shè)置。
[0008]進(jìn)一步，所述等離子體發(fā)射器設(shè)置于進(jìn)氣管下方。
[0009]進(jìn)一步，所述加熱板設(shè)置于等離子體發(fā)射器的下方。
[0010]進(jìn)一步，所述氣體預(yù)熱器設(shè)置為圓柱體中空石英結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步，所述加熱板設(shè)置為硅片加熱板。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]1、本實(shí)用新型設(shè)置有氣體預(yù)熱器，可將碳源氣體預(yù)先加熱再送入反應(yīng)器中，減輕反應(yīng)器中的加熱板的負(fù)擔(dān)，避免加熱板溫度過(guò)高而損壞加熱板的電路板；
[0014]2、本實(shí)用新型的反應(yīng)器中設(shè)置有等離子體發(fā)射器，經(jīng)過(guò)等離子體發(fā)射器處理的碳源氣體可進(jìn)一步分解，有利于使碳源氣體和催化劑在較低溫度環(huán)境反應(yīng)生成碳納米管。
【附圖說(shuō)明】
[00?5]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的加熱板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1-反應(yīng)器，2-氣體預(yù)熱器，3-進(jìn)氣管，4-等離子體發(fā)射器，5-加熱板，6_排氣管。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其它類同實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0019]下面結(jié)合附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]實(shí)施例一:
[0021]如圖1和圖2所示，一種碳納米管生成裝置，包括反應(yīng)器I，所述反應(yīng)器I提供用于生成碳納米管的空間，生成碳納米管所需的碳源氣體在反應(yīng)器I中通過(guò)高溫環(huán)境與催化劑生成碳納米管，因此，所述反應(yīng)器I設(shè)置為能充分耐受該內(nèi)部溫度的耐熱材料，耐熱材料的例子包括石英、石墨及其混合物，在本實(shí)施例中，反應(yīng)器I設(shè)置為相對(duì)地面垂直放置的圓筒狀管，也就是說(shuō)，反應(yīng)器I的中心軸線可與地面垂直，因此反應(yīng)器I可充分提供用于碳源氣體及催化劑反應(yīng)用的空間；
[0022]氣體預(yù)熱器2，所述氣體預(yù)熱器2通過(guò)進(jìn)氣管3與反應(yīng)器I相連接，生成碳納米管所需的碳源氣體首先經(jīng)過(guò)氣體預(yù)熱器2的加熱再通過(guò)進(jìn)氣管3進(jìn)入反應(yīng)器I中，所述氣體預(yù)熱器2設(shè)置為圓柱體中空石英結(jié)構(gòu)，氣體預(yù)熱器2的加熱有利于碳源氣體分解出活性成分，因此經(jīng)過(guò)預(yù)熱后的碳源氣體在反應(yīng)器I中不需要特別高的溫度就可以與催化劑反應(yīng)生成碳納米管。
[0023]所述反應(yīng)器I內(nèi)設(shè)置有等離子體發(fā)射器4和加熱板5，所述等離子體發(fā)射器4設(shè)置于進(jìn)氣管的下方，碳源氣體通過(guò)進(jìn)氣管3進(jìn)入反應(yīng)器I后，受到等離子體發(fā)射器4的照射，所述等離子體發(fā)射器4進(jìn)一步促進(jìn)了碳源氣體的分解，經(jīng)過(guò)等離子體發(fā)射器4照射后的碳源氣體會(huì)向下流動(dòng)，所述加熱板5設(shè)置于等離子體發(fā)射器4的下方，所述加熱板5上放置有催化劑，加熱板5工作，提升反應(yīng)器I內(nèi)的溫度使碳源氣體和催化劑反應(yīng)生成碳納米管，由于碳源氣體已經(jīng)經(jīng)過(guò)氣體預(yù)熱器2和等離子體發(fā)射器4的加熱，因此加熱板5只需加熱到適合碳源氣體和催化劑反應(yīng)的溫度即可，相比原有技術(shù)中的反應(yīng)溫度，加熱板5加熱的溫度較低，在本實(shí)施例中，加熱板5的加熱溫度為400°C，此溫度可保證加熱板5的電熱線路不會(huì)損壞，為達(dá)到最佳加熱效果，所述加熱板5設(shè)置為硅片加熱板。
[0024]所述反應(yīng)器I上設(shè)置有排氣管6，所述進(jìn)氣管3與排氣管6相對(duì)設(shè)置，從進(jìn)氣管3進(jìn)入的碳源氣體經(jīng)過(guò)與催化劑的反應(yīng)生成碳納米管，反應(yīng)后的剩余氣體從排氣管6排出。
[0025]以上已將本實(shí)用新型做一詳細(xì)說(shuō)明，以上所述，僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能限定本實(shí)用新型實(shí)施范圍，即凡依本申請(qǐng)范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型涵蓋范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳納米管生成裝置，其特征在于:包括氣體預(yù)熱器和反應(yīng)器，所述氣體預(yù)熱器通過(guò)進(jìn)氣管與反應(yīng)器相連接，所述反應(yīng)器上設(shè)置有排氣管，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有等離子體發(fā)射器和加熱板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳納米管生成裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣管與排氣管相對(duì)設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種碳納米管生成裝置，其特征在于:所述等離子體發(fā)射器設(shè)置于進(jìn)氣管下方。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種碳納米管生成裝置，其特征在于:所述加熱板設(shè)置于等離子體發(fā)射器的下方。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種碳納米管生成裝置，其特征在于:所述氣體預(yù)熱器設(shè)置為圓柱體中空石英結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種碳納米管生成裝置，其特征在于:所述加熱板設(shè)置為硅片加熱板。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種碳納米管生成裝置，包括氣體預(yù)熱器和反應(yīng)器，所述氣體預(yù)熱器通過(guò)進(jìn)氣管與反應(yīng)器相連接，所述反應(yīng)器上設(shè)置有排氣管，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有等離子體發(fā)射器和加熱板，本實(shí)用新型將碳源氣體先經(jīng)過(guò)氣體預(yù)熱器的預(yù)加熱，使碳源氣體分解出活性成分，再進(jìn)入反應(yīng)器中經(jīng)過(guò)等離子體發(fā)射器的處理進(jìn)一步分解，使加熱板以較低溫度加熱即可使碳源氣體與催化劑反應(yīng)生成碳納米管，是一種用于較低溫度環(huán)境生成碳納米管的裝置。
【IPC分類】C01B31/02, B82Y40/00, B82Y30/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205204828
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521014857
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】趙屹坤
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日