冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统，包括石墨烯制备机构与量值保证机构，石墨烯制备机构包括主腔体；真空测控单元，测量真空度；温度测控单元，测量温度；液体流量测控单元，测量循环冷却液流量；气体流量测控单元，测量气体流量；量值保证机构包括量值保证单元与控制处理单元，量值保证单元包括参考热电偶、参考真空传感器与测量热电偶、测量真空传感器并联连接，参考气体流量计、参考液体流量计与气体流量计、液体流量计串联连接；控制处理单元与上述部件通信连接，控制上述部件的工作。本实用新型专利技术在冷壁CVD法制备石墨烯过程中，实现工艺参数量值保证，确保不同批次制备石墨烯质量的稳定。

On-line guaranteeing system for parameters of graphene preparation device by cold-wall CVD method

The utility model provides an on-line parameter guaranteeing system for graphene preparation device by cold-wall CVD method, which comprises a graphene preparation mechanism and a quantity guaranteeing mechanism. The graphene preparation mechanism includes a main chamber; a vacuum measurement and control unit; a temperature measurement and control unit; a liquid flow measurement and control unit; and a measurement cycle. Circular Coolant Flow; Gas Flow Measurement Control Unit, Measuring Gas Flow; Value Guarantee Mechanism includes Value Guarantee Unit and Control Processing Unit, Value Guarantee Unit includes Reference Thermocouple, Reference Vacuum Sensor and Measuring Thermocouple, Measuring Vacuum Sensor is connected in parallel, Reference Gas Flow Meter and Reference Liquid Flow The meter is connected in series with gas flowmeter and liquid flowmeter, and the control processing unit communicates with the above components to control the work of the above components. In the process of preparing graphene by cold-wall CVD, the utility model realizes the guarantee of technological parameters and ensures the stability of the quality of graphene prepared in different batches.

【技术实现步骤摘要】
冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统
本技术涉及新材料制备领域，更具体地，涉及一种冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统。
技术介绍
冷壁CVD法制备石墨烯的装置目前在现国内外已广泛使用。传统的装置存在的问题主要有：(1)石墨烯制备过程参数的量值准确性无法进行实时保证；(2)不具备对石墨烯制备参数进行分析处理功能，不能形成完整的冷壁CVD法制备石墨烯的过程参数数据库；(3)不同批次制备出的石墨烯质量差异较大。因此，有必要开发一种冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统。公开于本技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本技术提出了一种冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统，在使用冷壁CVD法制备石墨烯过程中，实现对工艺参数量值的保证，目的是确保不同批次制备石墨烯质量的稳定。为了实现上述目的，根据本技术提供一种冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统，其特征在于，包括石墨烯制备机构与量值保证机构，其中，所述石墨烯制备机构包括主腔体、真空测控单元、温度测控单元、液体流量测控单元、气体流量测控单元，所述量值保证机构包括量值保证单元、控制处理单元，其中：真空测控单元，包括测量真空传感器，用于测量所述主腔体内的真空度；温度测控单元，包括测量热电偶，用于测量所述主腔体内的温度；液体流量测控单元，包括液体流量计，用于测量所述主腔体外的循环冷却液流量；气体流量测控单元，包括气体流量计，用于测量进入所述主腔体内的气体流量；量值保证单元，包括参考热电偶、参考真空传感器、参考气体流量计、参考液体流量计，分别获取参考温度、参考真空度、参考气体流量、参考循环冷却液流量，其中，所述参考热电偶、所述参考真空传感器分别与对应的测量热电偶、测量真空传感器并联连接，所述参考气体流量计、所述参考液体流量计分别与对应的气体流量计、液体流量计串联连接，所述量值保证单元对所获取的各参考值和各测量值进行量值准确性判定，确保石墨烯材料制备过程参数的量值准确；控制处理单元，与所述真空测控单元、所述温度测控单元、所述液体流量测控单元、所述气体流量测控单元、所述量值保证单元通信连接，控制处理单元对上述单元进行准确控制的同时，采集经量值保证单元判定后的工艺过程测量值，再次对上述单元进行闭环控制。优选地，所述主腔体内设置样品传动模块，用于放置样品进行反应。优选地，所述真空测控单元还包括电磁高真空插板阀、分子泵、机械泵、副腔体，其中：所述分子泵与所述机械泵分别设置所述电磁高真空插板阀，进而并联连接于副腔体；所述副腔体与所述主腔体通过所述电磁高真空插板阀连接。优选地，温度测控单元还包括：加热模块，位于所述主腔体内，用于为所述主腔体加热。优选地，液体流量测控单元还包括冷却水过滤网、水泵、水路管道，其中：所述冷却水过滤网、所述水泵、所述液体流量计与所述参考液体流量计均设置在所述水路管道上。优选地，气体流量测控单元还包括电控微漏阀、减压阀、气瓶、气路管道，其中：多条气路管道并联设置，一端连接所述主腔体，另一端连接所述气瓶，每条气路管道上均设置所述电控微漏阀、所述减压阀、所述气体流量计、所述参考气体流量计。通过上述技术方案，改变了常规冷壁CVD法制备石墨烯装置中对过程工艺参数的采集和处理方式，在装置中同一参数量值使用两套测量设备进程测量(即参考标准和测量标准)。其主要目的是实现对工艺过程参数量值准确的在线自动核查和差值判定，确保过程参数的量值准确可靠，最终实现不同批次制备的石墨烯产品质量的稳定。同时，建立了石墨烯制备参数和石墨烯质量的关系数据库，为开展石墨烯制备质量提升研究提供了数据支撑。本技术的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本技术的一个实施例的冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统的示意图。图2示出了根据本技术的一个实施例的误差修正曲线的示意图。附图标记说明：1、电磁高真空插板阀；2、分子泵；3、机械泵；4、副腔体；5参考热电偶；6、测量热电偶；7、主腔体；8、测量真空传感器；9、参考真空传感器；10、电控微漏阀；11、气体流量计；12、参考气体流量计；13、减压阀；14、气瓶；15、样品传动模块；16、加热模块；17、冷却水过滤网；18、液体流量计；19、参考液体流量计；20、水泵。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本技术。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。图1示出了根据本技术的一个实施例的冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统的示意图。冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统可以包括石墨烯制备机构与量值保证机构，其中，石墨烯制备机构包括主腔体7、真空测控单元、温度测控单元、液体流量测控单元、气体流量测控单元，量值保证机构包括量值保证单元、控制处理单元，其中：真空测控单元，包括测量真空传感器8，用于测量主腔体7内的真空度；温度测控单元，包括测量热电偶6，用于测量主腔体7内的温度；液体流量测控单元，包括液体流量计18，用于测量主腔体7外的循环冷却液流量；气体流量测控单元，包括气体流量计11，用于测量进入主腔体7内的气体流量；量值保证单元，包括参考热电偶5、参考真空传感器9、参考气体流量计12、参考液体流量计19，分别获取参考温度、参考真空度、参考气体流量、参考循环冷却液流量，其中，参考热电偶5、参考真空传感器9分别与对应的测量热电偶6、测量真空传感器8并联连接，参考气体流量计12、参考液体流量计19分别与对应的气体流量计11、液体流量计18串联连接；控制处理单元，与真空测控单元、温度测控单元、液体流量测控单元、气体流量测控单元、量值保证单元通信连接。在一个示例中，主腔体7内设置样品传动模块15，用于放置样品进行反应。在一个示例中，真空测控单元还包括电磁高真空插板阀1、分子泵2、机械泵3、副腔体4，其中：分子泵2与机械泵3分别设置电磁高真空插板阀1，进而并联连接于副腔体4；副腔体4与主腔体7通过电磁高真空插板阀1连接。在一个示例中，温度测控单元还包括：加热模块16，位于主腔体7内，用于为主腔体7加热。在一个示例中，液体流量测控单元还包括冷却水过滤网17、水泵20、水路管道，其中：冷却水过滤网17、水泵20、液体流量计18与参考液体流量计19均设置在水路管道上。在一个示例中，气体流量测控单元还包括电控微漏阀10、减压阀13、气瓶14、气路管道，其中：多条气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统，其特征在于，包括石墨烯制备机构与量值保证机构，所述石墨烯制备机构包括主腔体、真空测控单元、温度测控单元、液体流量测控单元、气体流量测控单元，所述量值保证机构包括量值保证单元、控制处理单元，其中：真空测控单元，包括测量真空传感器，用于测量所述主腔体内的真空度；温度测控单元，包括测量热电偶，用于测量所述主腔体内的温度；液体流量测控单元，包括液体流量计，用于测量所述主腔体外的循环冷却液流量；气体流量测控单元，包括气体流量计，用于测量进入所述主腔体内的气体流量；量值保证单元，包括参考热电偶、参考真空传感器、参考气体流量计、参考液体流量计，分别获取参考温度、参考真空度、参考气体流量、参考循环冷却液流量，其中，所述参考热电偶、所述参考真空传感器分别与对应的测量热电偶、测量真空传感器并联连接，所述参考气体流量计、所述参考液体流量计分别与对应的气体流量计、液体流量计串联连接；控制处理单元，与所述真空测控单元、所述温度测控单元、所述液体流量测控单元、所述气体流量测控单元、所述量值保证单元通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统，其特征在于，包括石墨烯制备机构与量值保证机构，所述石墨烯制备机构包括主腔体、真空测控单元、温度测控单元、液体流量测控单元、气体流量测控单元，所述量值保证机构包括量值保证单元、控制处理单元，其中：真空测控单元，包括测量真空传感器，用于测量所述主腔体内的真空度；温度测控单元，包括测量热电偶，用于测量所述主腔体内的温度；液体流量测控单元，包括液体流量计，用于测量所述主腔体外的循环冷却液流量；气体流量测控单元，包括气体流量计，用于测量进入所述主腔体内的气体流量；量值保证单元，包括参考热电偶、参考真空传感器、参考气体流量计、参考液体流量计，分别获取参考温度、参考真空度、参考气体流量、参考循环冷却液流量，其中，所述参考热电偶、所述参考真空传感器分别与对应的测量热电偶、测量真空传感器并联连接，所述参考气体流量计、所述参考液体流量计分别与对应的气体流量计、液体流量计串联连接；控制处理单元，与所述真空测控单元、所述温度测控单元、所述液体流量测控单元、所述气体流量测控单元、所述量值保证单元通信连接。2.根据权利要求1所述的冷壁CVD法石墨烯制备装置的参数在线量值保证系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志峰，毛勤卫，黄永刚，
申请(专利权)人：常州市计量测试技术研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32