本发明专利技术是一种等离子体辅助粉末碳材料均匀掺杂杂原子的装置，包括搅拌容器和放置在搅拌容器中的粉末碳材料，在搅拌容器的上方设置有上盖，穿过所述搅拌容器设置有通过电机带动的真空传动转轴，在真空传动转轴上固定设置有转轴卡槽，在所述转轴卡槽固定安装有搅拌叶片，在搅拌容器的下端设置低压电极，在上盖的上方设置高压电极，由上至下依次穿过高压电极、上盖插入搅拌容器设置有导气管，导气管的一端通过T字型管道分别连接真空泵和气瓶，在导气管上还设置有阀门。本发明专利技术能够实现粉末碳材料经一次添加即可完成杂原子的掺杂，等离子处理过程中无需反复人工搅拌，操作简便，重复率高、掺杂效果好。掺杂效果好。掺杂效果好。
【技术实现步骤摘要】
一种等离子体辅助粉末碳材料均匀掺杂杂原子的装置
[0001]本专利技术涉及属于低温等离子体和表面处理领域，具体的说是涉及一种等离子体辅助粉末碳材料均匀掺杂杂原子的装置。
技术介绍
[0002]碳材料一般具有化学稳定性高、耐酸碱、耐高温、导电、导热等一系列特点，是现代工业中不可缺少的重要材料之一，因此，被广泛应用于催化、吸附分离、传感、电化学等领域，另外，碳材料通过改性、掺杂等方法可以进一步改善其性能，提高其应用价值。
[0003]等离子体辅助碳材料杂原子掺杂方法简单；安全性好；环保无污染、操作方便、反应条件温和；其操作条件为室温、常压，操作时间短，能耗低，不需要任何酸、碱、有机溶剂等。因此，具有广阔的应用前景。
[0004]目前为止，等离子体辅助制备粉末碳材料时，每处理一段时间需要将粉末来回翻动，翻动的过程不仅浪费时间和气体，而且还会造成样品的浪费。
技术实现思路
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种一种等离子辅助粉末碳材料均匀掺杂杂原子的装置，该装置无需反复人工搅拌，掺杂效果好。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术是一种等离子体辅助粉末碳材料均匀掺杂杂原子的装置，包括搅拌容器和放置在搅拌容器中的粉末碳材料，在搅拌容器的上方设置有上盖，穿过所述搅拌容器设置有通过电机带动的真空传动转轴，在所述真空传动转轴上安装有搅拌叶片，在搅拌容器的下端设置低压电极，在上盖的上方设置高压电极，由上至下依次穿过高压电极、上盖插入搅拌容器设置有导气管，导气管的一端通过T字型管道分别连接真空泵和气瓶，在导气管上还设置有阀门。
[0007]本专利技术的进一步改进在于：搅拌叶片为中空边框型薄片状，搅拌叶片的厚度为1
‑
3mm，搅拌叶片与真空传动转轴之间的角度为45
‑
60
°
。
[0008]本专利技术的进一步改进在于：边框的厚度为0.5
‑
1 cm。
[0009]本专利技术的进一步改进在于：真空传动转轴的转动速率为1
‑
20 r/min。
[0010]本专利技术的进一步改进在于：搅拌叶片的材质为聚四氟乙烯或环氧树脂。
[0011]本专利技术的进一步改进在于：搅拌容器和上盖的壁厚均为1
‑
3mm。
[0012]本专利技术的进一步改进在于：搅拌容器和上盖的材质为石英玻璃、钢化玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯或环氧树脂中。
[0013]本专利技术的进一步改进在于：高压电极和低压电极的电极材质为铜、钨、铜钨合金、钨钼合金的一种，高压电极和低压电极的功率为50
‑
1000 W。
[0014]本专利技术的工作过程是：粉末碳材料置于搅拌容器中，安装搅拌叶片并盖上搅拌容器上盖，调整高压电极及导气管位置，经真空泵将容器内的空气排空，通入气瓶内的气体，
电机经真空传动转轴将动力传递到搅拌叶片，最后，电极产生等离子体，搅拌叶片搅动粉末碳材料，搅拌叶片的存在能够及时将附着到容器内壁的粉末碳材料刮掉实现等离子体均匀作用到粉末表面，实现杂原子的均匀掺杂。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术能够实现粉末碳材料经一次添加即可完成杂原子的掺杂，等离子处理过程无需反复人工搅拌，操作简便，重复率高、掺杂效果好；本专利技术采用的特殊的中空边框型薄片状叶片的设计，能够及时将附着到容器内壁的粉末碳材料刮掉实现等离子体均匀作用到粉末表面且叶片表面不会附着大量碳粉末。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的结构示意图。
[0017]图2 是本专利技术搅拌容器的部分结构示意图。
[0018]图3 是本专利技术搅拌叶片的示意图。
[0019]其中： 1
‑
搅拌叶片；2
‑
上盖；3
‑
搅拌容器；4
‑
高压电极；5
‑
低压电极；6
‑
真空传动转轴；7
‑
阀门；8
‑
电机；9
‑
真空泵；10
‑
气瓶；11
‑
转轴卡槽；12
‑
导气管。
具体实施方式
[0020]以下将以图式揭露本专利技术的实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
[0021]如图1
‑
3所示，本专利技术是一种等离子体辅助粉末碳材料均匀掺杂杂原子的装置，包括搅拌容器3和放置在所述搅拌容器3中的粉末碳材料，在所述搅拌容器3的上方设置有上盖2，所述搅拌容器3和所述上盖2的壁厚均为1
‑
3mm，所述搅拌容器3和所述上盖2的材质为石英玻璃、钢化玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯或环氧树脂中，穿过所述搅拌容器3设置有通过电机8带动的真空传动转轴6，在所述真空传动转轴6上固定安装有搅拌叶片1 ,所述搅拌叶片1的材质为聚四氟乙烯或环氧树脂，在所述搅拌容器3的下端设置低压电极5，在所述上盖2的上方设置高压电极4，所述高压电极4和所述低压电极5的电极材质为铜、钨、铜钨合金、钨钼合金的一种，所述高压电极4和所述低压电极5的功率为50
‑
1000 W，由上至下依次穿过所述高压电极4、上盖2插入所述搅拌容器3设置有导气管12，所述导气管12的一端通过T字型管道分别连接真空泵9和气瓶10，在所述导气管12上还设置有阀门7，所述搅拌叶片1为中空边框型薄片状，所述边框的厚度为0.5
‑
1 cm，所述搅拌叶片1的厚度为1
‑
3mm，搅拌叶片1与所述真空传动转轴6之间的角度为45
‑
60
°
。
[0022]具体以称取100 mg碳纳米管置于搅拌容器3中为例，本专利技术在使用过程中将搅拌叶片1安装在转轴卡槽11上盖上搅拌容器的上盖2，调整高压电极4及导气管12位置，经真空泵9将容器内的空气排空，通入气瓶10内的氮气使容器内的压力为1 Mpa，电机8经真空传动转轴6将动力传递到搅拌叶片，转数为10 r/min，最后，启动等离子体电源功率设定为200 W，处理时间为20 min，搅拌叶片搅动容器内的碳纳米管，实现杂原子的均匀掺杂。
[0023]本专利技术的粉末碳材料经一次添加即完成等离子体辅助杂原子掺杂，等离子处理过程无需反复人工搅拌，中空边框型薄片状叶片能够及时将附着到容器内壁的粉末碳材料刮
掉实现等离子体均匀作用到粉末表面且叶片表面不会附着大量碳粉末。
[0024]以上所述仅为本专利技术的实施方式而已，并不用于限制本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本专利技术的权利要本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种等离子体辅助粉末碳材料均匀掺杂杂原子的装置，包括搅拌容器（3）和放置在所述搅拌容器（3）中的粉末碳材料，在所述搅拌容器（3）的上方设置有上盖（2），其特征在于：穿过所述搅拌容器（3）设置有通过电机（8）带动的真空传动转轴（6），在所述真空传动转轴（6）安装有搅拌叶片（1），在所述搅拌容器（3）的下端设置低压电极（5），在所述上盖（2）的上方设置高压电极（4），由上至下依次穿过所述高压电极（4）、上盖（2）插入所述搅拌容器（3）设置有导气管（12），所述导气管（12）的一端通过T字型管道分别连接真空泵（9）和气瓶（10），在所述导气管（12）上还设置有阀门（7）。2.根据权利要求1所述一种等离子体辅助粉末碳材料均匀掺杂杂原子的装置，其特征在于：所述搅拌叶片（1）为中空边框型薄片状，所述搅拌叶片（1）的厚度为1
‑
3mm，搅拌叶片（1）与所述真空传动转轴（6）之间的角度为45
‑
60
°
。3.根据权利要求2所述一种等离子体辅助粉末碳材料均匀掺杂杂原子的装置，其特征在于：所述边...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱志山，刘鹏，
申请(专利权)人：苏州爱特维电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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