一种具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置，包括底座、控制器、动力机构、炉体、排气管和两个导气机构，导气机构包括储气罐、导气管、导气室和入气管，导气组件包括导气轴、驱动组件、第一锥齿轮、两个扇叶和两个套管，驱动组件包括驱动块、转盘、转轴、第二锥齿轮、调节框和调节单元，排气机构包括往复组件、第一电机、第一驱动轴和两个清洁组件，该具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置通过导气机构控制进入炉体内的反应气体的流量，使反应气体以合适的比例进入炉体内，提高反应效率，不仅如此，利用排气机构清除排气管内壁上堆积的杂质，使废气顺利从排气口流出，使石墨烯的制备更为安全可靠，提高了设备的实用性。

A Chemical Vapor Reaction Deposition Device for Graphene with Regulating Function

The utility model relates to a graphene chemical vapor phase reaction deposition device with regulating function, which comprises a base, a controller, a power mechanism, a furnace body, an exhaust pipe and two air guiding mechanisms. The air guiding mechanism comprises a gas storage tank, a gas guide pipe, a gas guide chamber and an air inlet pipe. The air guiding components include a gas guide shaft, a driving component, a first bevel gear, two fan blades and two bushings, and a driving component package. The exhaust mechanism consists of reciprocating assembly, first motor, first drive shaft and two cleaning components. The graphene chemical vapor phase reaction deposition device with regulating function controls the flow rate of reaction gas into the furnace body through a gas guide mechanism, so that the reaction gas enters the furnace body in an appropriate proportion. High reaction efficiency, not only that, the exhaust mechanism is used to remove the impurities accumulated on the inner wall of the exhaust pipe, so that the exhaust gas can flow out smoothly from the exhaust port, making the preparation of graphene safer and more reliable, and improving the practicability of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置
本技术涉及新材料生产设备领域，特别涉及一种具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置。
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，在反应炉内通入含碳气体和含氢气体，使气体在基片表面进行沉积反应生成石墨烯，但是现有的反应装置在使用过程中，难以精确调节控制含氢气体和含碳气体的比例，导致气体通入过多或过少，降低生产效率，不仅如此，随着反应的进行，除了在基片上会沉积石墨烯外，在排气管的内壁上也会附着各类杂质、粉尘等颗粒物，影响排气，当空气流通不畅时，反应炉中压强过大，容易发生爆炸等危险事故，进而导致石墨烯的生产制备存在一定的危险性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置，包括底座、控制器、动力机构、炉体、排气管和两个导气机构，所述控制器和炉体均固定在底座上，所述控制器内设有PLC，所述排气管位于炉体的一侧，所述导气机构和动力机构均位于炉体的另一侧，所述动力机构位于两个导气机构之间，所述导气机构包括储气罐、导气管、导气室和入气管，所述储气罐通过导气管与导气室连通，所述导气室通过入气管与炉体连通，所述导气室内设有导气组件，所述排气管上设有排气口，所述排气管内设有排气机构；所述导气组件包括导气轴、驱动组件、第一锥齿轮、两个扇叶和两个套管，两个套管分别固定在导气室的两侧的内壁上，所述导气轴的两端分别位于两个套管内，两个扇叶分别位于导气轴的两侧，所述第一锥齿轮套设在导气轴上，所述驱动组件与第一锥齿轮传动连接；所述驱动组件包括驱动块、转盘、转轴、第二锥齿轮、调节框和调节单元，所述转盘抵靠在驱动块上，所述驱动块的形状为圆锥形，所述转盘套设在转轴上，所述第二锥齿轮固定在转轴上，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述调节框的形状为U形，所述调节框的开口指向转盘，所述调节单元与调节框传动连接；所述排气机构包括往复组件、第一电机、第一驱动轴和两个清洁组件，所述往复组件与第一电机传动连接，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述第一电机与PLC电连接，两个清洁组件分别位于第一驱动轴的两侧；所述清洁组件包括清洁板和若干弹簧，所述清洁板通过弹簧与第一驱动轴连接，所述清洁板的靠近排气管的内壁的一侧设有若干毛刷，所述弹簧处于压缩状态。作为优选，为了驱动驱动块旋转，所述动力机构包括第二电机、第三锥齿轮和两个动力组件，所述第二电机固定在底座上，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与第三锥齿轮传动连接，所述动力组件与导气机构一一对应，所述动力组件包括第四锥齿轮和动力轴，所述第四锥齿轮通过动力轴与驱动块固定连接，所述第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合。作为优选，为了调节转轴的转速，所述调节单元包括第三电机、缓冲块、第三驱动轴、移动块、支杆、固定杆和滑块，所述固定杆、第三电机和缓冲块依次固定在导气室的靠近动力机构的一侧的内壁上，所述第三电机与PLC电连接，所述第三驱动轴位于第三电机和缓冲块之间，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，所述移动块套设在第三驱动轴上，所述移动块的与第三驱动轴的连接处设有与第三驱动轴匹配的螺纹，所述移动块通过支杆与滑块铰接，所述滑块固定在调节框上，所述滑块套设在固定杆上。作为优选，为了实现清洁组件的往复移动，所述往复组件包括第四电机、第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第三电机固定在排气管内，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与第三连杆的一端铰接，所述第三连杆的另一端与第一电机固定连接。作为优选，为了保证第三连杆的平稳移动，所述往复组件还包括限位环和两个限位杆，两个限位杆分别位于限位环的两侧，所述限位环套设在第三连杆上，所述限位环通过限位杆与排气管的内壁固定连接。作为优选，为了使清洁板与第一驱动轴保持同步的移动，所述清洁板的靠近第一驱动轴的一侧的两端设有平衡单元，所述平衡单元包括平衡杆、滑杆和两个滑道，所述平衡杆的一端固定在清洁板上，所述平衡杆的另一端与滑杆的中心处固定连接，所述滑杆的两端分别位于两个滑道内，所述滑杆与滑道滑动连接，所述滑杆固定在第一驱动轴上。作为优选，为了使转盘带动转轴旋转，同时便于转盘在转轴上滑动，所述转轴的外周设有若干凸杆，所述凸杆周向均匀分布在转轴的外周，所述转盘的内侧设有若干凹槽，所述凹槽周向均匀分布在转盘的内侧，所述凸杆的数量与凹槽的数量相等，所述凸杆与凹槽一一对应，所述凸杆与凹槽滑动连接。作为优选，为了防止转轴滑动，所述导气组件还包括第一套环和两个定位单元，两个定位单元分别位于第一套环的两侧，所述第一套环套设在转轴上，所述定位单元包括第二套环和支架，所述第二套环通过支架与第一套环固定连接，所述第二套环套设在导气轴上。作为优选，为了便于监测通入入气管的空气流量，所述导气室的靠近炉体的一侧的内壁上设有流量计，所述流量计与PLC电连接。作为优选，为了便于检测转盘的位置，所述调节框的靠近动力机构的一侧设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。本技术的有益效果是，该具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置通过导气机构控制进入炉体内的反应气体的流量，使反应气体以合适的比例进入炉体内，提高反应效率，与现有的导气机构相比，该导气机构具有灵活的调节功能，不仅如此，利用排气机构清除排气管内壁上堆积的杂质，使废气顺利从排气口流出，使石墨烯的制备更为安全可靠，与现有的排气机构相比，该排气机构通过第一驱动轴的往复移动和旋转，扩大了清洁范围，进一步保证了空气流通，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技术进一步说明。图1是本技术的具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置的结构示意图；图2是本技术的具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置的导气组件的结构示意图；图3是本技术的具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置的转轴与转盘的连接结构示意图；图4是本技术的具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置的动力机构的结构示意图；图5是本技术的具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置的排气机构的结构示意图；图中：1.底座，2.控制器，3.炉体，4.排气管，5.储气罐，6.导气管，7.导气室，8.入气管，9.导气轴，10.第一锥齿轮，11.扇叶，12.套管，13.驱动块，14.转盘，15.转轴，16.第二锥齿轮，17.调节框，18.第一电机，19.第一驱动轴，20.清洁板，21.弹簧，22.第二电机，23.第三锥齿轮，24.第四锥齿轮，25.动力轴，26.第三电机，27.缓冲块，28.第三驱动轴，29.移动块，30.支杆，31.固定杆，32.滑块，33.第四电机，34.第一连杆，35.第二连杆，36.第三连杆，37.限位环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置，其特征在于，包括底座(1)、控制器(2)、动力机构、炉体(3)、排气管(4)和两个导气机构，所述控制器(2)和炉体(3)均固定在底座(1)上，所述控制器(2)内设有PLC，所述排气管(4)位于炉体(3)的一侧，所述导气机构和动力机构均位于炉体(3)的另一侧，所述动力机构位于两个导气机构之间，所述导气机构包括储气罐(5)、导气管(6)、导气室(7)和入气管(8)，所述储气罐(5)通过导气管(6)与导气室(7)连通，所述导气室(7)通过入气管(8)与炉体(3)连通，所述导气室(7)内设有导气组件，所述排气管(4)上设有排气口，所述排气管(4)内设有排气机构；所述导气组件包括导气轴(9)、驱动组件、第一锥齿轮(10)、两个扇叶(11)和两个套管(12)，两个套管(12)分别固定在导气室(7)的两侧的内壁上，所述导气轴(9)的两端分别位于两个套管(12)内，两个扇叶(11)分别位于导气轴(9)的两侧，所述第一锥齿轮(10)套设在导气轴(9)上，所述驱动组件与第一锥齿轮(10)传动连接；所述驱动组件包括驱动块(13)、转盘(14)、转轴(15)、第二锥齿轮(16)、调节框(17)和调节单元，所述转盘(14)抵靠在驱动块(13)上，所述驱动块(13)的形状为圆锥形，所述转盘(14)套设在转轴(15)上，所述第二锥齿轮(16)固定在转轴(15)上，所述第二锥齿轮(16)与第一锥齿轮(10)啮合，所述调节框(17)的形状为U形，所述调节框(17)的开口指向转盘(14)，所述调节单元与调节框(17)传动连接；所述排气机构包括往复组件、第一电机(18)、第一驱动轴(19)和两个清洁组件，所述往复组件与第一电机(18)传动连接，所述第一电机(18)与第一驱动轴(19)传动连接，所述第一电机(18)与PLC电连接，两个清洁组件分别位于第一驱动轴(19)的两侧；所述清洁组件包括清洁板(20)和若干弹簧(21)，所述清洁板(20)通过弹簧(21)与第一驱动轴(19)连接，所述清洁板(20)的靠近排气管(4)的内壁的一侧设有若干毛刷，所述弹簧(21)处于压缩状态。...

【技术特征摘要】
1.一种具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置，其特征在于，包括底座(1)、控制器(2)、动力机构、炉体(3)、排气管(4)和两个导气机构，所述控制器(2)和炉体(3)均固定在底座(1)上，所述控制器(2)内设有PLC，所述排气管(4)位于炉体(3)的一侧，所述导气机构和动力机构均位于炉体(3)的另一侧，所述动力机构位于两个导气机构之间，所述导气机构包括储气罐(5)、导气管(6)、导气室(7)和入气管(8)，所述储气罐(5)通过导气管(6)与导气室(7)连通，所述导气室(7)通过入气管(8)与炉体(3)连通，所述导气室(7)内设有导气组件，所述排气管(4)上设有排气口，所述排气管(4)内设有排气机构；所述导气组件包括导气轴(9)、驱动组件、第一锥齿轮(10)、两个扇叶(11)和两个套管(12)，两个套管(12)分别固定在导气室(7)的两侧的内壁上，所述导气轴(9)的两端分别位于两个套管(12)内，两个扇叶(11)分别位于导气轴(9)的两侧，所述第一锥齿轮(10)套设在导气轴(9)上，所述驱动组件与第一锥齿轮(10)传动连接；所述驱动组件包括驱动块(13)、转盘(14)、转轴(15)、第二锥齿轮(16)、调节框(17)和调节单元，所述转盘(14)抵靠在驱动块(13)上，所述驱动块(13)的形状为圆锥形，所述转盘(14)套设在转轴(15)上，所述第二锥齿轮(16)固定在转轴(15)上，所述第二锥齿轮(16)与第一锥齿轮(10)啮合，所述调节框(17)的形状为U形，所述调节框(17)的开口指向转盘(14)，所述调节单元与调节框(17)传动连接；所述排气机构包括往复组件、第一电机(18)、第一驱动轴(19)和两个清洁组件，所述往复组件与第一电机(18)传动连接，所述第一电机(18)与第一驱动轴(19)传动连接，所述第一电机(18)与PLC电连接，两个清洁组件分别位于第一驱动轴(19)的两侧；所述清洁组件包括清洁板(20)和若干弹簧(21)，所述清洁板(20)通过弹簧(21)与第一驱动轴(19)连接，所述清洁板(20)的靠近排气管(4)的内壁的一侧设有若干毛刷，所述弹簧(21)处于压缩状态。2.如权利要求1所述的具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置，其特征在于，所述动力机构包括第二电机(22)、第三锥齿轮(23)和两个动力组件，所述第二电机(22)固定在底座(1)上，所述第二电机(22)与PLC电连接，所述第二电机(22)与第三锥齿轮(23)传动连接，所述动力组件与导气机构一一对应，所述动力组件包括第四锥齿轮(24)和动力轴(25)，所述第四锥齿轮(24)通过动力轴(25)与驱动块(13)固定连接，所述第四锥齿轮(24)与第三锥齿轮(23)啮合。3.如权利要求1所述的具有调节功能的石墨烯化学气相反应沉积装置，其特征在于，所述调节单元包括第三电机(26)、缓冲块(27)、第三驱动轴(28)、移动块(29)、支杆(30)、固定杆(31)和滑块(32)，所述固定杆(31)、第三电机(26)和缓冲块(27)依次固定在导气室(7)的靠近动力机构的一侧的内壁上，所述第三电机(26)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯云，
申请(专利权)人：长泰惠龙新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35