一种石墨烯金属叠层复合材料的制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及石墨烯金属复合材料生产设备领域，公开了一种石墨烯金属叠层复合材料的制备装置，包括一体化腔室、加热系统和向一体化腔室内通气并供一体化腔室内气体排出的气路系统，一体化腔室内设有主腔室、转移机构和若干用于放置金属材料的子腔室，子腔室与主腔室连通，转移机构用于将金属材料由子腔室转移至主腔室。本实用新型专利技术中，不同的金属材料在不同的子腔室内生长石墨烯后，转移机构将其由子腔室转移至主腔室内直接进行热压烧结，从而获得含两种以上金属材料的石墨烯金属叠层复合材料，即获得了具有不同导电率和物化性能的石墨烯金属叠层复合材料，减少了操作流程，缩短了生产周期，提高了生产效率。提高了生产效率。提高了生产效率。

A device for preparing graphene metal laminated composites

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯金属叠层复合材料的制备装置


[0001]本技术涉及石墨烯金属复合材料生产设备领域，具体涉及一种石墨烯金属叠层复合材料的制备装置。

技术介绍

[0002]随着电子、传导等
的不断发展，对导体的传导性能要求也逐步提高。石墨烯作为一种具有高导电率、高电子迁移率的材料，其在传导、传输等
中的应用被人们寄予厚望。此前，研究人员已经利用CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)技术在金属铜粉表面生长石墨烯，再通过热压烧结技术使得石墨烯
‑
铜致密化得到复合材料，但经检测后发现，虽然其导电率有所提升，但仍不满足要求，主要是因为石墨烯在复合材料内部的分布分散，并不具有较大尺寸的连续性，从而导致其不能完全体现石墨烯的高导电率和高电子迁移率。后来，研究人员利用CVD技术铜基箔/板的表面生长石墨烯，再通过热压烧结致密化技术制备复合材料，如此得到的复合材料，其上的石墨烯具有二维连续性，从而较为充分地展现出了石墨烯优异的传导性能，使得铜基石墨烯复合材料的导电率接近甚至高于纯银。
[0003]上述利用CVD技术在铜基箔/板上生长石墨烯后再通过热压烧结致密化技术制备复合材料的过程中，通常都是选用同一种金属材料作为石墨烯生长的基材，获得的都是石墨烯单金属复合材料，而我司拟选择两种以上(含两种)金属材料作为石墨烯生长的基材，从而得到含有两种以上金属的复合材料，进而获得多种具有不同导电率和物化性能的石墨烯金属复合材料，以便适应不同应用领域的需求。但是，现有的石墨烯金属复合材料的生产设备通常是用于生产石墨烯单金属复合材料的，若要生产含两种以上金属的复合材料，则需要使用两台以上的设备分别生产石墨烯单金属箔，再将各种石墨烯单金属箔叠放，最后通过热压烧结致密化技术得到含两种以上金属的复合材料，操作流程多，生产周期长，生产效率低。由此可见，现有的石墨烯金属复合材料生产设备并不适用于生产上述含有两种以上金属的复合材料。因此，亟需设计一种能够适用于上述含有两种以上金属的复合材料的生产设备。

技术实现思路

[0004]本技术意在提供一种石墨烯金属叠层复合材料的制备装置，以解决现有的石墨烯金属复合材料生产设备生产含两种以上金属的复合材料时，生产效率低的问题。
[0005]为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种石墨烯金属叠层复合材料的制备装置，包括一体化腔室、加热系统和向一体化腔室内通气并供一体化腔室内气体排出的气路系统，所述一体化腔室内设有主腔室、转移机构以及若干与主腔室连通的子腔室，转移机构用于将金属基材由子腔室转移至主腔室，主腔室内设有用于热压金属基材的热压成型机构。
[0006]本方案的原理及优点是：
[0007]1、本方案中，不同材质的金属材料在不同的子腔室内生长石墨烯，石墨烯生长完成后，转移机构将金属材料由子腔室转移至主腔室内进行热压烧结，从而获得含两种以上金属材料的石墨烯金属叠层复合材料。也就是说，本方案能够制备出多种不同导电率和物化性能的石墨烯金属叠层复合材料，以适应不同应用领域的需求。
[0008]2、本方案中，不论是金属材料上石墨烯的生长，还是后续的热压烧结成型，都是在一体化腔室内进行的，因此，在制备石墨烯金属叠层复合材料的过程中，金属材料不会与外界空气接触，从而避免了外界环境的不利影响，提高了产品的成品率、稳定性和均一性。并且，本方案相较于现有技术中先降温取出石墨烯金属箔、叠放石墨烯金属箔后转移、最后再升温热压烧结成型的过程，减少了操作流程，缩短了生产周期，提高了生产效率。
[0009]可选地，所述热压成型机构包括可升降的热压平台，所述转移机构包括传送组件和用于驱动传送组件的驱动组件一，所述传送组件用于将金属基材传送至所述热压平台上。
[0010]本方案中，热压平台可在主腔室内升降，而传送组件在驱动组件一的驱动下将金属基材传送至热压平台上，从而实现金属基材的转移，便于后续的热压成型。
[0011]可选地，所述传送组件包括传送带和至少两根可转动的辊轮，传送带包绕所有的辊轮，且传送带由辊轮张紧。
[0012]本方案中，细化了传送组件的结构，利用传送带的转动，将传送带上的金属基材的传送至热压平台上。
[0013]可选地，所述驱动组件一包括水平设置的驱动杆，驱动杆的一端与所述传送带连接，驱动杆的另一端伸出一体化腔室设置，且驱动杆与一体化腔室的侧壁活动密封连接。
[0014]本方案中，细化了驱动组件一的结构，利用驱动杆直接驱动传送带转动。
[0015]可选地，所述驱动组件一包括水平设置的驱动杆，所述辊轮的端部同轴固定连接有齿轮，驱动杆上设有与齿轮啮合的齿条部，驱动杆远离齿条部的一端伸出一体化腔室设置，且驱动杆与一体化腔室的侧壁活动密封连接。
[0016]本方案中，细化了驱动组件一的结构，利用驱动杆上的齿条部与辊轮上的齿轮相啮合，实现传送带的转动。
[0017]可选地，所述转移机构还包括转移主体和用于驱动所述转移主体水平移动的驱动组件二，所述传送组件安装于转移主体上。
[0018]本方案中，转移机构还包括了转移主体，且传送组件安装于转移主体上，以便在传送组件出现问题时，将传送组件取出进行维修，或更换新的传送组件。并且转移主体在驱动组件二的驱动下能够水平移动，因此，转移主体和转送带的长度可减少，减少转移机构的制造材料的用量。
[0019]可选地，所述子腔室内靠近主腔室的一侧设有用于限制所述转移主体位移的限位部件。
[0020]本方案中，利用限位部件，避免了转移主体向热压平台方向的位移过大，确保传送组件靠近热压平台的一端恰好与热压平台靠近子腔室的一端相衔接，从而顺利地传送金属基材。
[0021]可选地，所述转移主体的底端设有若干滚轮。
[0022]本方案中，滚轮的设置，方便了转移主体的水平移动。
[0023]可选地，所述加热系统包括加热系统一和若干与子腔室一一对应的加热系统二，所述加热系统一用于加热所述热压平台，所述加热系统二用于加热子腔室。
[0024]本方案中，利用加热系统一对热压平台进行加热，确保金属基材在热压成型过程中的温度。利用加热系统二对子腔室进行加热，确保各个子腔室内的温度适宜金属基材上生长石墨烯。
[0025]可选地，所述气路系统包括进气总管，所述进气总管伸入一体化腔室内设置，且进气总管贯穿各个子腔室，进气总管位于子腔室内的管壁上开设有出气孔。
[0026]本方案中，进气总管位于子腔室内的管壁上开设有出气孔，从而使得工艺气体能够进入各个子腔室，进而确保各个子腔室内的金属基材上顺利生长石墨烯。
[0027]可选地，所述热压平台靠近传送组件的一侧连接有用于导向金属基材的导向部件，热压平台远离传送组件的一侧连接有用于防止金属基材从热压平台上掉落的防掉部件。
[0028]本方案中，在传送组件传送金属基材时，热压平台上的导向部件能够导向金属基材，使得金属基材顺利转移至热压平台上。而热压平台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯金属叠层复合材料的制备装置，其特征在于：包括一体化腔室、加热系统和向一体化腔室内通气并供一体化腔室内气体排出的气路系统，所述一体化腔室内设有主腔室、转移机构以及若干与主腔室连通的子腔室，转移机构用于将金属基材由子腔室转移至主腔室，主腔室内设有用于热压金属基材的热压成型机构。2.根据权利要求1所述的石墨烯金属叠层复合材料的制备装置，其特征在于：所述热压成型机构包括可升降的热压平台，所述转移机构包括传送组件和用于驱动传送组件的驱动组件一，所述传送组件用于将金属基材传送至所述热压平台上。3.根据权利要求2所述的石墨烯金属叠层复合材料的制备装置，其特征在于：所述传送组件包括传送带和至少两根可转动的辊轮，传送带包绕所有的辊轮，且传送带由辊轮张紧。4.根据权利要求3所述的石墨烯金属叠层复合材料的制备装置，其特征在于：所述驱动组件一包括水平设置的驱动杆，驱动杆的一端与所述传送带连接，驱动杆的另一端伸出一体化腔室设置，且驱动杆与一体化腔室的侧壁活动密封连接。5.根据权利要求3所述的石墨烯金属叠层复合材料的制备装置，其特征在于：所述驱动组件一包括水平设置的驱动杆，所述辊轮的端部同轴固定连接有齿轮，驱动杆上设有与齿轮啮合的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马金鑫，李昕，史浩飞，徐鑫，余杰，姜浩，段银武，黄德萍，邵丽，
申请(专利权)人：重庆墨希科技有限公司，
类型：新型
国别省市：