專利名稱：連續生產晶須狀碳納米管的合成裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬納米材料合成技術領域，涉及碳納米管的合成裝置。
背景技術：
碳納米管是一種高性能的納米材料，具有優異的機械性能和電學性能。在鋰離子電池、 光電功能材料、場發射顯示器、電磁屏蔽、吸波材料、高性能復合材料等領域已得到應用。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用的主要障礙。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種連續生產晶須狀碳納米管的合成裝置。本發明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)、液壓驅動的環形活塞(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，兩個閥門分別由自帶的液壓缸開啟和關閉。真空倉(8)設有一排氣孔(9)，排氣孔(9)連接到真空泵。合成倉合成的碳納米管由環形活塞(2)自帶的液壓系統推動環形活塞(2)下行，將碳納米管推入真空倉(9)，然后再進入收集倉(7)。環形活塞(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，頂部排布的五個霧化加料器(I)向豎爐內噴入催化劑和提供碳源的碳氫化合物液體，生產一定時間后，生產碳納米管由環形活塞(2)推入底部真空倉(8)，關閉第一倉閥門(5)，開始抽真空，可燃氣體由排氣孔(9)排出，打開真空倉(8)的第二閥門(6)，然后再產品進入收集倉(7)，取出碳納米管，然后關閉閥門(6)。環形活塞(2)由自帶的液壓系統推動其下行和上行，第一閥門(5)和第二閥門(6)分別由自帶的液壓缸開啟和關閉，整個過程可使用程序控制或手動控制。本發明的碳納米管合成裝置可生產非常直的晶須狀碳納米管，使碳納米管的分散易于進行，從而為工業化應用碳納米管開辟道路。
圖I為本發明合成裝置示意圖。其中I為霧化加料器，2為環形活塞，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為本發明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為本發明合成裝置環形活塞俯視圖。
具體實施例方式本發明將通過以下實施例作進一步說明。本實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，兩個閥門分別由自帶的液壓缸開啟和關閉。真空倉8設有一排氣孔9，排氣孔9連接到真空泵。合成倉合成的碳納米管由環形活塞2自帶的液壓系統推動環形活塞2下行，將碳納米管推入真空倉9，然后再進入收集倉7。參照圖I。加熱裝置4通電加熱到指定溫度(1200°C)。通過霧化加料器1，通入氮氣排出豎直合成爐3內空氣，然后改由霧化加料器I通入氮和氫混合氣體，同時由定量泵經霧化加料器I將按比列配置的催化劑和碳氫化合物液體溶液導入霧化加料器1，在氣體的作用下，溶液霧化后噴入合成倉內。持續一段時間后，環形活塞2向下運動將碳納米管推入真空倉9，環形活塞2回位，第一閥門5關閉，開始第二循環生產。第二閥門6處在關閉狀態。開始抽真空，將真空倉9內氣體由排氣孔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關閉，抽真空，排空氣體后，第一閥門5開啟，進入下一出料循環。
權利要求
1.連續生產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)、液壓驅動的環形活塞(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)設有一排氣孔(9)，排氣孔(9)連接到真空泵。
2.根據權利要求I所述的合成裝置，其特征是環形活塞(2)、第一閥門(5)和第二閥門(6)分別連接到自帶的液壓缸。
全文摘要
連續生產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、液壓驅動的環形活塞、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，真空倉設有一排氣孔，排氣孔連接到真空泵。本發明的碳納米管合成裝置可生產非常直的晶須狀碳納米管，使碳納米管的分散易于進行，從而為工業化應用碳納米管開辟道路。
文檔編號B82Y40/00GK102602912SQ20121006793
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者孫曉剛, 趙東林 申請人:南昌大學