一種連續式薄膜生產設備的制作方法

本發明涉及石墨烯薄膜生產設備技術領域，特別涉及一種連續式薄膜生產設備。

背景技術：

石墨烯是優秀的新型功能材料，廣泛應用于太陽能電池、傳感器、微電子、柔性顯示、能量存儲等領域，目前主要以cvd法進行生產，所用的生產設備有靜態斷續式、加熱器在石英管工作腔外的卷對卷連續式、生長輥輪在加熱區內的卷對卷連續式等。

靜態斷續式生產設備，生產效率低、設備成本高。加熱器在石英管工作腔外的卷對卷連續式生產設備中，加熱器距離石墨烯生長箔帶較遠，加熱效率低且操作復雜。生長輥輪在加熱區內的卷對卷連續式生產設備中，生長輥輪處于高溫區并且使石墨烯生長箔帶產生卷曲從而影響產品質量，當然也就難以實現多箔帶生產。因此，研制一種新的石墨烯薄膜生產設備，成為一個急需解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種連續式薄膜生產設備，解決了現有設備結構設置不合理，導致生產效率不高、產品質量不穩定的問題。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種連續式薄膜生產設備，包括基座，所述設備還包括設于所述基座上的中空腔體、沿薄膜的送料方向依次兩兩間隔的設于所述中空腔體中的送料機構、加熱機構、收料機構；

所述加熱機構包括可開合的保溫罩、設于所述保溫罩中的加熱組件、開設于所述保溫罩中的用于通入通出所述薄膜的輸送通道、設于所述保溫罩靠近所述送料機構一端的進氣分配器、設于所述保溫罩靠近所述出料機構一端的尾氣回收器，所述進氣分配器上設有用于通入通出所述薄膜的第一開口，所述尾氣回收器上設有用于通入通出所述薄膜的第二開口。

優選地，所述設備還包括設于所述尾氣回收器和所述出料機構之間的冷卻機構。

更優選地，所述冷卻機構為用于將所述中空腔體隔成兩個腔體的水冷隔板，所述水冷隔板上設有用于通入通出所述薄膜的第三開口。

優選地，所述送料機構包括固設于所述中空腔體中的第一支撐板、至少一個繞自身軸心線方向轉動的設于所述第一支撐板上的第一放卷輪；所述收料機構包括固設于所述中空腔體中的第二支撐板、至少一個繞自身軸心線方向轉動的設于所述第二支撐板上的第一收卷輪；所述第一收卷輪與所述第一放卷輪一一對應的設于所述中空腔體中。

更優選地，所述送料機構還包括繞自身軸心線方向轉動的設于所述第一支撐板上的用于配合對應的所述第一放卷輪放料的第一導向輪；所述收料機構還包括繞自身軸心線方向轉動的設于所述第二支撐板上的用于配合對應的所述第一收卷輪收料的第二導向輪。

更優選地，所述收料機構還包括設于所述第二支撐板上的與所述第一收卷輪一一對應的第一溫度傳感器。

優選地，所述加熱組件包括沿所述薄膜的送料方向依次排列的設于所述保溫罩中的多個加熱器，所述加熱機構還包括設于所述保溫罩中的與多個所述加熱器一一對應的多個第二溫度傳感器。

優選地，所述保溫罩包括第一罩體、繞轉軸鉸接在所述第一罩體上的第二罩體。

優選地，所述中空腔體包括第一側板、開設于所述第一側板上的觀察口。

優選地，所述中空腔體包括第二側板、開設于所述第二側板上的抽氣口。

由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明一種連續式薄膜生產設備，通過將送料機構和收料機構設于加熱機構外側，有效的延長了其使用壽命，也避免了因其處于高溫區使得石墨烯生長箔帶產生卷曲從而影響產品質量。將輸送石墨烯的輸送通道和加熱器均設于保溫罩中，提高了加熱效率。該設備結構簡單，操作方便，使用安全，產品質量穩定。可以多箔帶同時生產，大量提高石墨烯薄膜的產量，實現大批量規模化生產。提高生產效率，降低生產成本。

附圖說明

附圖1為本發明生產設備的結構示意圖一；

附圖2為本發明生產設備的結構示意圖二。

其中：1、基座；2、中空腔體；3、保溫罩；4、輸送通道；5、進氣分配器；6、尾氣回收器；7、第一開口；8、第二開口；9、水冷隔板；10、第三開口；11、第一支撐板；12、第一放卷輪；13、第二支撐板；14、第一收卷輪；15、第一導向輪；16、第二導向輪；17、第一溫度傳感器；18、第一加熱器；19、第二加熱器；20、第三加熱器；21、第二溫度傳感器；22、第一罩體；23、第二罩體；24、轉軸；25、第一側板；26、觀察口；27、第二側板；28、抽氣口；29、石墨烯箔帶；30、進氣管。

具體實施方式

下面結合附圖來對本發明的技術方案作進一步的闡述。

參見圖1-2所示，上述一種連續式薄膜生產設備，用于生產石墨烯薄膜。該設備包括基座1、設于該基座1上的中空腔體2、沿薄膜的送料方向依次兩兩間隔的設于該中空腔體2中的送料機構、加熱機構、收料機構。在本實施例中，該中空腔體2和薄膜的送料方向沿水平方向分布。根據工藝需要和場地條件，該中空腔體2可以沿豎直方向或傾斜方向分布，同樣的，該薄膜的送料方向也可以沿豎直方向或傾斜方向分布。

該加熱機構包括可開合的保溫罩3、設于該保溫罩3中的加熱組件、開設于該保溫罩3中的用于通入通出該薄膜的輸送通道4。在本實施例中，該輸送通道4同樣沿水平方向分布。該加熱組件包括沿薄膜的送料方向依次排列的設于該保溫罩3中的第一加熱器18、第二加熱器19、第三加熱器20。該加熱機構還包括設于該保溫罩3中的與三個加熱器一一對應的三個第二溫度傳感器21。通過設置該第二溫度傳感器21，實現對保溫罩3反應區各處溫度的實時檢測，以便于及時調控該溫度。

該保溫罩3包括第一罩體22、繞轉軸24鉸接在該第一罩體22上的第二罩體23。在本實施例中，該第一罩體22位于第二罩體23的上方（參加圖2所示，圖2中的上方即為這里的上方）。顯然，該輸送通道4設于第一罩體22和第二罩體23之間。

該加熱機構還包括設于該保溫罩3靠近送料機構一端的進氣分配器5、設于該保溫罩3靠近出料機構一端的尾氣回收器6。該進氣分配器5上設有用于通入通出薄膜的第一開口7，該尾氣回收器6上設有用于通入通出薄膜的第二開口8。第一開口7和第二開口8均位于薄膜的傳送路徑上。該進氣分配器5上連通有進氣管30，該進氣管30穿過該中空腔體2連向外界的供氣機構（圖中未示出）。該尾氣回收器6上連通有排氣管（圖中未示出），該排氣管穿過該中空腔體2連向外界。

該連續式薄膜生產設備還包括設于尾氣回收器6和出料機構之間的冷卻機構。在本實施例中，該冷卻機構為用于將中空腔體2隔成左右兩個腔體的水冷隔板9。其中，出料機構位于左側（參見圖1所示，圖1中的左方即為這里的左側）的腔體中，而尾氣回收器6則位于右側的腔體中。通過這個設置，使出料機構工作在低溫區，避免了因其處于高溫區使得石墨烯箔帶29產生卷曲從而影響產品質量。

該水冷隔板9上設有用于通入通出薄膜的第三開口10。顯然，第三開口10也位于薄膜的傳送路徑上。

該送料機構包括固設于中空腔體2中的第一支撐板11、至少一個繞自身軸心線方向轉動的設于該第一支撐板11上的第一放卷輪12；該收料機構包括固設于中空腔體2中的第二支撐板13、至少一個繞自身軸心線方向轉動的設于所述第二支撐板13上的第一收卷輪14；該第一收卷輪14與該第一放卷輪12一一對應的設于中空腔體2中，用于配合的收放石墨烯箔帶29。在本實施例中，該第一放卷輪12有兩個，上下對稱的設于第一支撐板11上；對應的，該第一收卷輪14也有兩個，上下對稱的設于第二支撐板13上。

同樣的，加熱組件有兩組，分別位于上方石墨烯箔帶29的上方，以及下方石墨烯箔帶29的下方。

該送料機構還包括繞自身軸心線方向轉動的設于第一支撐板11上的用于配合對應的第一放卷輪12放料的第一導向輪15；該收料機構還包括繞自身軸心線方向轉動的設于第二支撐板13上的用于配合對應的第一收卷輪14收料的第二導向輪16。通過設置該第一導向輪15和第二導向輪16，使石墨烯箔帶29能夠沿水平方向傳輸。在本實施例中，該第一導向輪15和該第二導向輪16均有兩個。

該收料機構還包括設于第二支撐板13上的與第一收卷輪14一一對應的第一溫度傳感器17。通過設置該第一溫度傳感器17，能夠得知對應的第一收卷輪14上的石墨烯薄膜的實時溫度。通過控制水冷隔板9中冷卻水的流量，來使得第一收卷輪14上的石墨烯薄膜的實時溫度滿足要求。在本實施例中，該第一溫度傳感器17有兩個。

根據實際加工的需要，可以設置多組第一放卷輪12和第一收卷輪14。

該中空腔體2包括設于其一側的第一側板25、開設于該第一側板25上的觀察口26。通過設置該觀察口26，能夠實時觀察到中空腔體2中各機構的工作情況。

該中空腔體2還包括設于其另一側的第二側板27、開設于該第二側板27上的抽氣口28。通過設置該抽氣口28，能夠對中空腔體2進行抽真空。在本實施例中，轉軸24位于第二側板27一側。

以下具體闡述下本實施例的工作過程：

首先，打開第一側板25，繞轉軸24翻起第一罩體22，將石墨烯箔帶29卷設于第一放卷輪12上，使石墨烯箔帶29依次通過第一導向輪15、進氣分配器5、輸送通道4、尾氣回收器6、水冷隔板9、第二導向輪16之后卷設于第一收卷輪14上，調整石墨烯箔帶29的張力，合上第一罩體22；

接著，關閉第一側板25，通過抽氣口28對中空腔體2進行抽真空，直至中空腔體2中的真空度達到要求；

最后，開啟加熱組件對石墨烯箔帶29進行加熱，通過進氣管30向進氣分配器5中通入工藝氣體，開啟第一收卷輪14和第一放卷輪12使石墨烯箔帶29平穩移動，在中空腔體2中進行石墨烯薄膜的連續生產。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。