一种基于化学气相沉积法的纳米材料打印机制造技术

本发明专利技术涉及一种基于化学气相沉积法的纳米材料打印机，包括催化剂衬底、喷头和驱动装置，喷头设有加热装置，喷头一端通入有反应气体、还原气体和惰性气体，喷头另一端与催化剂衬底对应设置，驱动装置设于喷头一侧，驱动喷头和催化剂衬底相对三维移动。喷头加热后成为高温的喷头。还原气体通过高温的喷头后成为高温还原气体，对催化剂衬底进行清洗，能够更有效去除催化剂衬底表面残余的氧化物杂质。高温反应气体喷射在催化剂衬底上，在催化剂衬底上发生还原反应生成纳米材料。通过驱动装置的驱动，使喷头和催化剂衬底按照设定轨迹相对三维移动，可以得到所需图案的纳米材料产品，提升了纳米材料打印的可操作性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于化学气相沉积法的纳米材料打印机
本专利技术涉及纳米增材制造
，特别是涉及一种基于化学气相沉积法的纳米材料打印机。
技术介绍
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围超精细颗粒材料的总称。纳米材料按照尺度分为：二维纳米材料、一维纳米材料和零维纳米材料。常见的二维纳米材料有石墨烯等，常见的一维纳米材料有碳纳米管等，常见的零维纳米材料有碳微球等。由于晶体结构特异，纳米材料在众多领域具有独特优势。以石墨烯为例，其因力学、电学和光学特性优异而受到广泛关注。化学气相沉积法是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质，在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法，可用于制备多种纳米材料，如石墨烯、碳纳米管等。该方法制备工艺简单、成本较低，且能生产出高透光率、高质量、高纯度的纳米材料，所需设备一般为管式炉。该方法通过管式炉提供高温，使反应气体(如CH4)在还原气体(如H2)作用下裂解，在惰性气体保护和催化剂衬底作用下生成纳米材料。但传统化学气相沉积法制备纳米材料存在反应缓慢、耗时长、能耗高、生成产物不均匀等缺点，且无法直接生成所需图案的纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于化学气相沉积法的纳米材料打印机，其特征在于：包括催化剂衬底、喷头和驱动装置，喷头设有加热装置，喷头一端通入有反应气体、还原气体和惰性气体，喷头另一端与催化剂衬底对应设置，驱动装置设于喷头一侧，驱动喷头和催化剂衬底相对三维移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于化学气相沉积法的纳米材料打印机，其特征在于：包括催化剂衬底、喷头和驱动装置，喷头设有加热装置，喷头一端通入有反应气体、还原气体和惰性气体，喷头另一端与催化剂衬底对应设置，驱动装置设于喷头一侧，驱动喷头和催化剂衬底相对三维移动。


2.按照权利要求1所述的一种基于化学气相沉积法的纳米材料打印机，其特征在于：喷头设有陶瓷气体喷管，陶瓷气体喷管一端连接反应气体、还原气体和惰性气体，陶瓷气体喷管另一端对准催化剂衬底，加热装置包括石墨加热件和加热电源，石墨加热件套接于陶瓷气体喷管外，石墨加热件连接加热电源。


3.按照权利要求2所述的一种基于化学气相沉积法的纳米材料打印机，其特征在于：陶瓷气体喷管和石墨加热件间隙配合。


4.按照权利要求2所述的一种基于化学气相沉积法的纳米材料打印机，其特征在于：石墨加热件外套接有隔热层，石墨加热件与隔热层之间充有惰性气体。


5.按照权利要求2所述的一种基于化学气相沉积法的纳米材料打印机，其特征在于：石墨加热件上紧密贴合有热电偶，热电偶连接有温度控制器，温度控制器与加热电源连接。


6.按照权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢颖熙，张伯乐，陆龙生，汤勇，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44