一种用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置，包括底座、供液机构、清洗盒、密封板、夹持机构、喷头、移动机构、控制器和排气机构，移动机构包括第一电机、缓冲块、第一驱动轴、滑块、固定杆和摆动组件，排气机构包括入气管、处理盒、加料管、加料盒和排气管，加料盒内设有加料组件，供液机构包括支柱、供液盒、第一水管、第二水管、第三水管和水泵，该用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置通过移动机构带动喷头移动对基片的各处进行冲刷清洗，去除基片表面的杂质，使气相反应沉积时石墨烯均匀分布在基片表面，不仅如此，通过排气机构吸收清洗产生的二氧化氮，防止废气危害操作人员，进一步提高了设备的实用性。

An intelligent substrate wet etching treatment device for preparing graphene

The invention relates to an intelligent base sheet wet etching treatment device for preparing graphene, including a base, a liquid supply mechanism, a cleaning box, a sealing plate, a clamping mechanism, a nozzle, a moving mechanism, a controller and an exhaust mechanism. The mobile mechanism includes a first motor, a buffer block, a first drive shaft, a slide block, a fixed rod and a swing. The exhaust mechanism includes the inlet pipe, the treatment box, the feeding tube, the feeding box and the exhaust pipe. The feeding box is provided with the feeding assembly. The feeding mechanism includes the prop, the liquid supply box, the first water pipe, the second pipe, the third pipe and the water pump. To drive the nozzle to wash and clean all parts of the substrate, remove the impurities on the surface of the substrate, and make the graphene evenly distributed on the surface of the substrate when the gas phase is deposited, not only so that the nitrogen dioxide produced by the cleaning mechanism is absorbed through the exhaust mechanism, and the waste gas is prevented from endangering the operators, and the practicality of the equipment is improved step by step.

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置
本专利技术涉及新材料生产设备领域，特别涉及一种用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置。
技术介绍
石墨烯是一种由碳原子以特定方式形成的蜂窝平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。目前石墨烯常见的粉体生产方法为机械玻璃法、氧化还原法、碳化硅外延生长法等，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)，其中CVD法可以制备出高质量大面积的石墨烯，满足规模化制备高质量石墨烯的要求。CVD法在制备石墨烯时，通常以铜为基片，在反应设备通入含碳气体，如：碳氢化合物，碳在高温下分解成碳原子沉积在铜的表面，形石墨烯，通过轻微的化学刻蚀，使石墨烯薄膜和铜分离得到石墨烯薄膜。但是，由于铜的表面往往含有很多杂质，杂质影响了石墨烯在铜片表面的分布，导致制得的石墨烯不连续或者是很多层，而且不同批次铜表面性质不同，使得石墨烯的制备具有不可重复性，从而导致难以制得大尺寸的分布均匀的石墨烯薄膜。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置，包括底座、供液机构、清洗盒、密封板、夹持机构、喷头、移动机构、控制器和排气机构，所述供液机构、清洗盒和排气机构依次设置在底座的上方，所述控制器固定在底座的上方，所述控制器内设有PLC，所述密封板位于清洗盒的上方，所述移动机构和夹持机构均设置在密封板的下方，所述移动机构与喷头传动连接，所述喷头与供液机构连接；所述移动机构包括第一电机、缓冲块、第一驱动轴、滑块、固定杆和摆动组件，所述第一电机和固定杆均固定在密封板的下方，所述固定杆位于第一电机的远离夹持机构的一侧，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与第一驱动轴的顶端传动连接，所述缓冲块位于第一驱动轴的底端，所述缓冲块与固定杆固定连接，所述滑块套设在第一驱动轴和固定杆上，所述滑块的与第一驱动轴的连接处设有与第一驱动轴匹配的螺纹，所述摆动组件位于滑块的靠近夹持机构的一侧；所述排气机构包括入气管、处理盒、加料管、加料盒和排气管，所述处理盒固定在底座的上方，所述入气管的一端与清洗盒连通，所述入气管的另一端位于处理盒内的底部，所述排气管位于处理盒的远离入气管的一侧，所述加料盒通过加料管固定在处理盒的上方，所述加料盒通过加料管与处理盒连通，所述加料盒的上方设有盖板，所述加料盒内设有加料组件。作为优选，为了给喷头提供浓硝酸溶液，所述供液机构包括支柱、供液盒、第一水管、第二水管、第三水管和水泵，所述供液盒通过支柱固定在底座的上方，所述供液盒的顶端设有注液管，所述供液盒的底端设有排水管，所述排水管上设有排水阀，所述供液盒的底端通过第一水管与喷头连通，所述水泵固定在密封板的上方，所述水泵与PLC电连接，所述水泵通过第三水管与供液盒连通，所述第二水管的顶端与水泵连通，所述第二水管的底端位于清洗盒内的底部。作为优选，为了便于检测浓硝酸溶液以及处理盒内反应液的PH，所述供液盒的底部设有第一PH计，所述处理盒内的底部设有第二PH计，所述第一PH计和第二PH计均与PLC电连接。作为优选，为了实现喷头的摆动，所述摆动组件包括托板、第二电机、驱动轮、固定轴和回形框，所述托板固定在滑块上，所述第二电机固定在托板的上方，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与驱动轮传动连接，所述固定轴固定在驱动轮的远离圆心处，所述固定轴位于回形框内，所述回形框的一端与托板铰接，所述回形框的另一端与喷头固定连接。作为优选，为了能够往处理盒内添加碱性药剂，所述加料组件包括第三电机、半齿轮、框架、加料杆、加料块和两个齿条，所述第三电机固定在加料盒的内壁上，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与半齿轮传动连接，两个齿条分别固定在框架的两侧的内壁上，所述半齿轮位于两个齿条之间，所述半齿轮与齿条啮合，所述加料块通过加料杆固定在框架的下方。作为优选，为了保证加料块能够堵住加料管，所述框架的两侧设有滑环和滑轨，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端固定在加料盒的内壁上，所述滑环套设在滑轨上，所述滑环固定在框架上。作为优选，为了使处理盒内的溶液充分吸收冲洗基片产生的二氧化氮，所述处理盒内设有若干延长组件，所述延长组件从上而下均匀分布在处理盒内，所述延长组件包括两个挡板，两个挡板分别固定在处理盒的两侧的内壁上，两个挡板交错设置。作为优选，为了使碱性药剂充分溶解在处理盒内的反应液中，所述处理盒内还设有第五电机、第五驱动轴和两个搅拌组件，所述第五电机固定在处理盒内的顶部，所述第五电机与PLC电连接，所述第五电机与第五驱动轴传动连接，两个搅拌组件分别位于第五驱动轴的两侧，所述搅拌组件包括若干搅拌板，所述搅拌板的数量与延长组件的数量相等，所述搅拌板与延长组件一一对应，所述搅拌板位于两个挡板之间。作为优选，为了实现基片的夹持，所述夹持机构包括第四电机、转盘和两个夹持组件，所述第四电机固定在密封板的下方，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与转盘传动连接，两个夹持组件分别位于转盘的下方的两侧，所述夹持组件包括固定块、弹簧和紧固块，所述固定块固定在转盘的下方，所述紧固块位于固定块的靠近转盘的圆心的一侧，所述紧固块通过弹簧与固定块连接，所述弹簧处于压缩状态。作为优选，为了固定紧固块的移动方向，所述紧固块的上方设有滑动块，所述转盘上设有燕尾槽，所述滑动块与燕尾槽滑动连接。本专利技术的有益效果是，该用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置通过移动机构带动喷头移动对基片的各处进行冲刷清洗，去除基片表面的杂质，使气相反应沉积时石墨烯均匀分布在基片表面，与现有的移动机构相比，该移动机构的作用范围广，保证了喷头的清洗范围，不仅如此，通过排气机构吸收清洗产生的二氧化氮，防止废气危害操作人员，与现有的排气机构相比，该排气机构通过加料组件及时添加碱性药剂，使设备对废气具有持续吸收能力，进一步提高了设备的实用性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置的结构示意图；图2是本专利技术的用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置的移动机构的结构示意图；图3是本专利技术的用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置的摆动组件的结构示意图；图4是本专利技术的用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置的加料组件的结构示意图；图5是本专利技术的用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置的夹持机构的结构示意图；图中：1.底座，2.清洗盒，3.密封板，4.喷头，5.控制器，6.第一电机，7.缓冲块，8.第一驱动轴，9.滑块，10.固定杆，11.入气管，12.处理盒，13.加料管，14.加料盒，15.排气管，16.支柱，17.供液盒，18.第一水管，19.第二水管，20.第三水管，21.水泵，22.第一PH计，23.第二PH计，24.托板，25.第二电机，26.驱动轮，27.固定轴，28.回形框，29.第三电机，30.半齿轮，31.框架，32.加料杆，33.加料块，34.齿条，35.滑环，36.滑轨，37.挡板，38.第五电机，39.第五驱动轴，40.搅拌板，41.第四电机，42.转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置，其特征在于，包括底座(1)、供液机构、清洗盒(2)、密封板(3)、夹持机构、喷头(4)、移动机构、控制器(5)和排气机构，所述供液机构、清洗盒(2)和排气机构依次设置在底座(1)的上方，所述控制器(5)固定在底座(1)的上方，所述控制器(5)内设有PLC，所述密封板(3)位于清洗盒(2)的上方，所述移动机构和夹持机构均设置在密封板(3)的下方，所述移动机构与喷头(4)传动连接，所述喷头(4)与供液机构连接；所述移动机构包括第一电机(6)、缓冲块(7)、第一驱动轴(8)、滑块(9)、固定杆(10)和摆动组件，所述第一电机(6)和固定杆(10)均固定在密封板(3)的下方，所述固定杆(10)位于第一电机(6)的远离夹持机构的一侧，所述第一电机(6)与PLC电连接，所述第一电机(6)与第一驱动轴(8)的顶端传动连接，所述缓冲块(7)位于第一驱动轴(8)的底端，所述缓冲块(7)与固定杆(10)固定连接，所述滑块(9)套设在第一驱动轴(8)和固定杆(10)上，所述滑块(9)的与第一驱动轴(8)的连接处设有与第一驱动轴(8)匹配的螺纹，所述摆动组件位于滑块(9)的靠近夹持机构的一侧；所述排气机构包括入气管(11)、处理盒(12)、加料管(13)、加料盒(14)和排气管(15)，所述处理盒(12)固定在底座(1)的上方，所述入气管(11)的一端与清洗盒(2)连通，所述入气管(11)的另一端位于处理盒(12)内的底部，所述排气管(15)位于处理盒(12)的远离入气管(11)的一侧，所述加料盒(14)通过加料管(13)固定在处理盒(12)的上方，所述加料盒(14)通过加料管(13)与处理盒(12)连通，所述加料盒(14)的上方设有盖板，所述加料盒(14)内设有加料组件。...

【技术特征摘要】
1.一种用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置，其特征在于，包括底座(1)、供液机构、清洗盒(2)、密封板(3)、夹持机构、喷头(4)、移动机构、控制器(5)和排气机构，所述供液机构、清洗盒(2)和排气机构依次设置在底座(1)的上方，所述控制器(5)固定在底座(1)的上方，所述控制器(5)内设有PLC，所述密封板(3)位于清洗盒(2)的上方，所述移动机构和夹持机构均设置在密封板(3)的下方，所述移动机构与喷头(4)传动连接，所述喷头(4)与供液机构连接；所述移动机构包括第一电机(6)、缓冲块(7)、第一驱动轴(8)、滑块(9)、固定杆(10)和摆动组件，所述第一电机(6)和固定杆(10)均固定在密封板(3)的下方，所述固定杆(10)位于第一电机(6)的远离夹持机构的一侧，所述第一电机(6)与PLC电连接，所述第一电机(6)与第一驱动轴(8)的顶端传动连接，所述缓冲块(7)位于第一驱动轴(8)的底端，所述缓冲块(7)与固定杆(10)固定连接，所述滑块(9)套设在第一驱动轴(8)和固定杆(10)上，所述滑块(9)的与第一驱动轴(8)的连接处设有与第一驱动轴(8)匹配的螺纹，所述摆动组件位于滑块(9)的靠近夹持机构的一侧；所述排气机构包括入气管(11)、处理盒(12)、加料管(13)、加料盒(14)和排气管(15)，所述处理盒(12)固定在底座(1)的上方，所述入气管(11)的一端与清洗盒(2)连通，所述入气管(11)的另一端位于处理盒(12)内的底部，所述排气管(15)位于处理盒(12)的远离入气管(11)的一侧，所述加料盒(14)通过加料管(13)固定在处理盒(12)的上方，所述加料盒(14)通过加料管(13)与处理盒(12)连通，所述加料盒(14)的上方设有盖板，所述加料盒(14)内设有加料组件。2.如权利要求1所述的用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置，其特征在于，所述供液机构包括支柱(16)、供液盒(17)、第一水管(18)、第二水管(19)、第三水管(20)和水泵(21)，所述供液盒(17)通过支柱(16)固定在底座(1)的上方，所述供液盒(17)的顶端设有注液管，所述供液盒(17)的底端设有排水管，所述排水管上设有排水阀，所述供液盒(17)的底端通过第一水管(18)与喷头(4)连通，所述水泵(21)固定在密封板(3)的上方，所述水泵(21)与PLC电连接，所述水泵(21)通过第三水管(20)与供液盒(17)连通，所述第二水管(19)的顶端与水泵(21)连通，所述第二水管(19)的底端位于清洗盒(2)内的底部。3.如权利要求2所述的用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置，其特征在于，所述供液盒(17)的底部设有第一PH计(22)，所述处理盒(12)内的底部设有第二PH计(23)，所述第一PH计(22)和第二PH计(23)均与PLC电连接。4.如权利要求1所述的用于制备石墨烯的智能型基片湿法腐蚀处理装置，其特征在于，所述摆动组件包括托板(24)、第二电机(25)、驱动轮(26)、固定轴(27)和回形框(28)，所述托板(24)固定在滑块(9)上，所述第二电机(25)固定在托板(24...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海涛，
申请(专利权)人：德化利鑫新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35