專利名稱：連續(xù)生產(chǎn)晶須狀碳納米管的合成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬納米材料合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及碳納米管的合成裝置。
背景技術(shù)：
碳納米管是一種高性能的納米材料，具有優(yōu)異的機(jī)械性能和電學(xué)性能。在鋰離子電池、光電功能材料、場發(fā)射顯示器、電磁屏蔽、吸波材料、高性能復(fù)合材料等領(lǐng)域已得到應(yīng)用。但由于目前碳納米管合成的碳納米管非常彎曲，并相互纏繞，使得分散碳納米管成為應(yīng)用的主要障礙。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種連續(xù)生產(chǎn)晶須狀碳納米管的合成裝置。本實(shí)用新型所述的合成裝置由噴霧加料器(I)、豎直合成爐(3)、加熱裝置(4)、液壓驅(qū)動(dòng)的環(huán)形活塞(2 )、閥門等組成。豎直合成爐(3)的上部為合成倉，中間為真空倉(8)，下部為收集倉(7)，霧化加料器(I)安裝在合成爐頂端蓋板(10)上，蓋板(10)固定在合成爐(3)頂端，加熱裝置(4)沿豎直合成爐(3)的合成倉部位的外部安裝，第一閥門(5)安裝在合成倉與真空倉(8)之間，第二閥門(6)安裝在真空倉(8)與收集倉(7)之間，兩個(gè)閥門分別由自帶的液壓缸開啟和關(guān)閉。真空倉(8)設(shè)有一排氣孔(9)，排氣孔(9)連接到真空泵。合成倉合成的碳納米管由環(huán)形活塞(2)自帶的液壓系統(tǒng)推動(dòng)環(huán)形活塞(2)下行，將碳納米管推入真空倉(9)，然后再進(jìn)入收集倉(7)。環(huán)形活塞(2)、第一閥門(5)和第二閥門(6)分別連接到自帶的液壓缸。工作時(shí)，頂部排布的五個(gè)霧化加料器(I)向豎爐內(nèi)噴入催化劑和提供碳源的碳?xì)浠衔镆后w，生產(chǎn)一定時(shí)間后，生產(chǎn)碳納米管由環(huán)形活塞(2)推入底部真空倉(8)，關(guān)閉第一倉閥門(5)，開始抽真空，可燃?xì)怏w由排氣孔(9)排出，打開真空倉(8)的第二閥門(6)，然后再產(chǎn)品進(jìn)入收集倉(7)，取出碳納米管，然后關(guān)閉閥門(6)。環(huán)形活塞(2)由自帶的液壓系統(tǒng)推動(dòng)其下行和上行，第一閥門(5)和第二閥門(6)分別由自帶的液壓缸開啟和關(guān)閉，整個(gè)過程可使用程序控制或手動(dòng)控制。本實(shí)用新型的碳納米管合成裝置可生產(chǎn)非常直的晶須狀碳納米管，使碳納米管的分散易于進(jìn)行，從而為工業(yè)化應(yīng)用碳納米管開辟道路。

圖I為本實(shí)用新型合成裝置示意圖。其中I為霧化加料器，2為環(huán)形活塞，3為豎直合成爐，4為加熱裝置，5為第一閥門，6為第二閥門，7為收集倉，8為真空倉，9為排氣孔，10為蓋板(霧化器安裝板)。圖2為本實(shí)用新型合成裝置頂端蓋板示意圖。其中I為霧化加料器，10為蓋板。圖3為本實(shí)用新型合成裝置環(huán)形活塞俯視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型將通過以下實(shí)施例作進(jìn)ー步說明。本實(shí)施例所述的豎直合成爐3的上部為合成倉，中間為真空倉8，下部為收集倉7，霧化加料器I安裝在合成爐頂端蓋板10上，蓋板10固定在豎直合成爐3頂端，加熱裝置4沿豎直合成爐3的合成倉部位的外部安裝，第一閥門5安裝在合成倉與真空倉8之間，第二閥門6安裝在真空倉8與收集倉7之間，兩個(gè)閥門分別由自帶的液壓缸開啟和關(guān)閉。真空倉8設(shè)有ー排氣孔9，排氣孔9連接到真空泵。合成倉合成的碳納米管由環(huán)形活塞2自帶的液壓系統(tǒng)推動(dòng)環(huán)形活塞2下行，將碳納米管推入真空倉9，然后再進(jìn)入收集倉7。參照?qǐng)DI。加熱裝置4通電加熱到指定溫度(1200°C)。通過霧化加料器1，通入氮?dú)馀懦鲐Q直合成爐3內(nèi)空氣，然后改由霧化加料器I通入氮和氫混合氣體，同時(shí)由定量泵經(jīng)霧化加料器I將按比列配置的催化劑和碳?xì)浠衔镆后w溶液導(dǎo)入霧化加料器1，在氣體的作用下，溶液霧化后噴入合成倉內(nèi)。持續(xù)一段時(shí)間后，環(huán)形活塞2向下運(yùn)動(dòng)將碳納米管推入真空倉9，環(huán)形活塞2回位，第一閥門5關(guān)閉，開始第二循環(huán)生產(chǎn)。第二閥門6處在關(guān)閉狀·態(tài)。開始抽真空，將真空倉9內(nèi)氣體由排氣孔9排空，第二閥門6開啟，碳納米管落入收集倉7。然后第二閥門6關(guān)閉，抽真空，排空氣體后，第一閥門5開啟，進(jìn)入下一出料循環(huán)。
權(quán)利要求1.連續(xù)生產(chǎn)晶須狀碳納米管的合成裝置，其特征是由噴霧加料器(I)、豎直合成爐(3)、加熱裝置(4)、液壓驅(qū)動(dòng)的環(huán)形活塞(2)、閥門組成；豎直合成爐(3)的上部為合成倉，中間為真空倉(8)，下部為收集倉(7)，霧化加料器(I)安裝在合成爐頂端蓋板(10)上，蓋板(10)固定在合成爐(3)頂端，加熱裝置(4)沿豎直合成爐(3)的合成倉部位的外部安裝，第一閥門(5 )安裝在合成倉與真空倉(8 )之間，第二閥門(6 )安裝在真空倉(8 )與收集倉(7 )之間，真空倉(8)設(shè)有一排氣孔(9)，排氣孔(9)連接到真空泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成裝置，其特征是環(huán)形活塞(2)、第一閥門(5)和第二閥門(6)分別連接到自帶的液壓缸。
專利摘要連續(xù)生產(chǎn)晶須狀碳納米管的合成裝置，其特征是由噴霧加料器、豎直合成爐、加熱裝置、液壓驅(qū)動(dòng)的環(huán)形活塞、閥門組成；豎直合成爐的上部為合成倉，中間為真空倉，下部為收集倉，霧化加料器安裝在合成爐頂端蓋板上，蓋板固定在合成爐頂端，加熱裝置沿豎直合成爐的合成倉部位的外部安裝，第一閥門安裝在合成倉與真空倉之間，第二閥門安裝在真空倉與收集倉之間，真空倉設(shè)有一排氣孔，排氣孔連接到真空泵。本實(shí)用新型的碳納米管合成裝置可生產(chǎn)非常直的晶須狀碳納米管，使碳納米管的分散易于進(jìn)行，從而為工業(yè)化應(yīng)用碳納米管開辟道路。
文檔編號(hào)C01B31/02GK202519030SQ20122009693
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者孫曉剛, 趙東林 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)