一种包括反应室、承载料盒、传送部、加热器、供气部和排气部的合成碳纳米管的装置。所述碳纳米管是在反应室中合成的。反应室具有基本垂直的长轴。承载料盒承载多个基板。传送部沿着基本平行于长轴的方向，将承载料盒装入反应室或从反应室中取出。加热器加热反应室。供气部向反应室供给合成碳纳米管用的气体。排气部从反应室排出剩余气体。碳纳米管可方便收集，反应室可有效管理，碳纳米管生产率高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例涉及一种。更具体地说，本发 明的实施例涉及一种在高温下。
技术介绍
碳纳米管(CNT)，是碳的一种同素异形体，它包括结合形成蜂窝结构或 六角棱柱体结构的碳原子。碳纳米管的直径一般为几纳米(nm)。碳纳米管具 有诸如良好的机械性能、电选择性、场致发射特性、高效贮氢媒介特性等优点。 因此，碳纳米管可广泛应用于各种工业领域，如航空航天工业、生物工艺学、 环境工程、材料科学、医药领域、电子工业等。为了合成碳纳米管，现己开发出了放电法、等离子化学气相沉积(CVD) 法、热CVD法或热分解法。近来，热CVD法及热分解法已可在商业上适用于大 规模生产。图1是示出合成碳纳米管常规装置的剖视图。参照图l，合成碳纳米管的常规装置包括反应室10、加热器20、外围设备 30、备用室60及传送部70。反应室10为圆柱形。此外，反应室10具有相对于地面水平设置的长轴。加热器20围绕反应室10设置，以加热反应室10。加热器20例如包括围 绕该反应室10的加热线圈。加热器20将反应室温度加热至约l，OO(TC。尽管图1中未予示出，但反应室10具有这样一种结构，g卩，通过第一侧 接收气体，并且通过与第一侧方向相反的第二侧排出气体。当所述气体供给到 由加热器20加热的反应室10中之时，碳纳米管在装于反应室10内的基板220 上合成。备用室60设在邻近反应室10的第一侧旁。传送部70将基板220从备用 室60传送至反应室10，或者将其上已生成有碳纳米管的基板220从反应室10 传送至备用室60。外围设备30设在邻近备用室60旁。外围设备30包括用于将其上已生成4有碳纳米管的基板220从备用室60回收的回收部，将催化剂用到从备用室60 装入反应室10的基板220上的催化剂涂抹器。合成碳纳米管的装置示于图1，多块基板堆叠在反应室10中。随着反应室 10的尺寸增大，传送部70的一次处理量也增加，这样传送部70可能下垂(sag)。 此外，当碳纳米管在该基板上合成过量，或其上己生成有碳纳米管的基板由传 送部70传送至备用室60的时候，碳纳米管有可能撒落到反应室10的底部。 因此，需要另外增加工艺及时间来清洁反应室，以防止装置发生故障，因此会 造成生产率下降。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种合成碳纳米管(CNT)的装置，它能易化碳纳米 管的回收，提高反应室管理功效，以及增加碳纳米管的生产率。本专利技术的实施例还提供一种使用该装置合成碳纳米管的方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种合成碳纳米管的装置，它包括反应室、 承载料盒、传送部、加热器、供气部及排气部。所述碳纳米管是在所述反应室 中合成的。所述反应室具有基本垂直的长轴。所述承载料盒承载多块基板。所 述基板堆叠在所述承载料盒内。传送部沿基本平行于所述长轴的方向传送所述 承载料盒，以将所述承载料盒装到所述反应室内，或将所述承载料盒从所述反 应室取出。所述加热器将加热所述反应室加热。所述供气部向所述反应室供给 合成碳纳米管用的气体。所述排气部从所述反应室排出剩余气体。在实施例中，供气部可通过反应室的上部对反应室供给气体。排气部可通 过反应室的下部将剩余气体排出。在实施例中，反应室包括外壳体以及设于外壳体中的内壳体。所述内壳体 可包括多个注气孔，以使气体经过注气孔流入内壳体中。所述注气孔可沿基本 垂直于反应室长轴的方向排布。在一个实施例中，可围绕反应室的外壳体设置加热器。在实施例中，所述基板可沿与反应室的长轴基本平行的方向，堆叠在反应 室中。在实施例中，供气部可包括氢气存贮器、惰性气体存贮器及碳源气体存贮器。在一个实施例中，所述装置还可包括用于控制反应室压力的调压部。 在实施例中，所述装置还可包括设于反应室下方的备用室，承载料盒在装 入反应室之前或从反应室取出之后，都放置在该备用室内。所述备用室包括一 扇门，所述基板通过这扇门装到该备用室内，或从备用室取出。在一个实施例中，所述装置还可包括传送自动机，所述传送自动机放置于所述门旁以将所述基板装入所述备用室或者将所述基板从所述备用室中取出。在一个实施例中，所述装置还可包括用于清洁在基板上生成的碳纳米管的 清洁装置。根据本专利技术的另一方面，提供一种合成碳纳米管的方法。在所述合成碳纳 米管的方法中，催化剂金属粉可放置在多块基板上。所述基板可插入承载料盒。 在将承载料盒装入具有基本垂直于长轴的反应室中之后，在加热反应室的同 时，合成碳纳米管的气体可供给到反应室内。在实施例中，所述基板可沿着与反应室的长轴充基本平行的方向，堆叠在 所述承载料盒内。在供给合成碳纳米管用的气体过程中，还原气体可供给到反应室内，以还 原催化剂金属粉，然后，合成碳纳米管用的碳源气体，可供给到反应室。所述 还原气体可包括氢气，所述碳源气体可包括烃类气体。在实施例中，惰性气体及氢气可在供给合成碳纳米管所用气体的同时，供 给到反应室内。在实施例中，所述催化剂金属粉包括过渡金属。在实施例中，所述反应室温度可加热至约600 1，200°C。根据本专利技术的另一方面，提供了一种合成碳纳米管的方法。在所述合成碳 纳米管的方法中，催化剂金属粉可以是被还原而生成的还原的催化剂金属粉。 还原的催化剂金属粉可放置在基板上。在将所述基板插入承载料盒之后，该承 载料盒可装到具有基本垂直于长轴的反应室内。可在加热反应室的同时将合成 碳纳米管用的气体供给到反应室内。根据本专利技术的实施例，反应室可垂直设置，备用室可设置在该反应室的上 方。因此，收集基板上的碳纳米管可很方便，而且该反应室的管理可有效提高 碳纳米管的生产率。附图说明通过参考附图，详述本专利技术的实施例，本专利技术的上述及其他特征与优点，将更加显而易见。其中图l是示出常规合成碳纳米管(CNT)所用装置的剖视图； 图2是示出本专利技术实施例合成碳纳米管装置的剖视图； 图3是示出图2合成碳纳米管所用装置局部剖切的立体图； 图4是示出图2合成碳纳米管所用装置内壳体的立体图。具体实施例方式参见示出本专利技术实施例的附图，下文将更详细地描述本专利技术。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实现，并且不应解释为受在此提出的实施例的限制。 更确切地，提出这些实施例以达成充分及完整公开，并且使本
的技术 人员完全了解本专利技术的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区的 尺寸及相对尺寸。应理解，当将元件或层称为"在另一元件或层上"、与另一元件或层"连 接"或"耦合"之时，其可以为直接在另一元件或层上、与其它元件或层连接 或耦合，或者存在居于其中的元件或层。与此相反，当将元件称为"直接在另 一元件或层上"、与另一元件或层"直接连接"或"直接耦合"，并不存在居 于其中的元件或层。整份说明书中类似标号是指类似的元件。如本文中所使用 的，术语"及/或"包括一或多个相关的所列项目的任何或所有组合。应理解，尽管本文中使用第一、第二等来描述多个元件、组件、区域、层 及/或部分，但这些元件、组件、区域、层及/或部分并不限于这些术语。这些 术语仅用于一个元件、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区别开 来。由此，下文所称之第一元件、组件、区域、层或部分可称为第二元件、组 件、区域、层及/或部分，而不脱离本专利技术的教导。空间相对的表述，如"在...之下(beneath)"、"在…下方(bel本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种合成碳纳米管的装置，其特征在于，该装置包括： 具有基本垂直的长轴的反应室； 承载多个基板的承载料盒； 沿基本平行于所述长轴的方向传送所述承载料盒的传送部，以将所述承载料盒装到所述反应室内，或将所述承载料盒从所述反应室取出； 用于加热所述反应室的加热器； 向所述反应室供给合成所述碳纳米管用气体的供气部；及 从所述反应室排出剩余气体的排气部。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：金炯俊，黄湖水，赵重根，
申请(专利权)人：细美事有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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