[發明專利]納米碳結構材料的自動化連續制取設備

無效

• 申請號: 02121491.3
• 申請日: 2002-06-26
• 公開（公告）號: CN1398779A
• 公開（公告）日: 2003-02-26
• 發明（設計）人: 秦伯雄;柳剛;孫月海;范榮煥;賈安東
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 張宏祥

???????????????????????????????技術領域

本發明屬于材料制取設備類，尤其涉及納米碳結構材料的制取設備。

???????????????????????????????背景技術

目前，制取納米碳結構材料的方法多種多樣，其中真空碳弧燃燒合成法最為普遍，然而其設備占地面積大，單臺設備約需100m²。真空碳弧燃燒合成時使用2000mm×40mm×40mm的碳極，成本昂貴，每根約2000美圓。同時，耗電大，需要30kVA/h電能；制備過程中碳也不能充分燃燒，成品率低，僅為所燒碳的3～4‰。并且，制備過程中弧長不能實現自動控制，忽長忽短，易于斷弧，造成碳弧燃燒合成過程中時常中斷。而且，設備不能自動供料，一根碳極燒完后需仃止，重新填料。

???????????????????????????????發明內容

本發明的目的是提供一種納米碳結構材料的自動化連續制取設備，解決上述難題，以實現各種納米碳結構合成材料連續產業化生產的需要。

本發明的目的是這樣實現的：納米碳結構材料的自動化連續制取設備，其真空室由真空夾室和真空內室構成，真空夾室由管道連通至水冷裝置，真空內室由管道分別連通至真空裝置、供氣裝置。真空室上設置有送棒裝置，送棒裝置位于真空內室里部的一端設置有陽極，真空內室的送棒裝置一端陽極的對過處設置有陰極。控制箱由導線分別與電源、真空裝置、水冷裝置連接。電源并由導線分別與陽極、陰極連接。反饋裝置還由導線分別與陽極、陰極、控制箱連接。

由于本發明采用了以上的技術方案，因而具有以下的優點：

1，燃弧電流和電壓按給定值自動維持恒定，電弧燃燒過程穩定，不易斷弧；電弧電源選用具有徒降外特性的直流電源。通過反饋裝置監測電弧電壓，維持電弧電流和電壓恒定。

2，送棒裝置按用戶需要可裝卡不同根數的碳棒，并連續自動送進碳棒。當一根碳棒燃燒完了之后，旋梭輪自動轉動，將下一根碳棒送入，從而實現了生產過程的自動化。

3，自動引燃時，電弧依靠送棒裝置的正、反轉來實現自動引弧，只要一開機電弧就會自動點燃。一根碳棒燒完后，下一根碳棒又會自動引燃，實現了生產的自動化。

4，納米碳結構合成材料的產率高。在同樣電流的情況下，選用小直徑的碳棒可使電流密度增大，使碳棒充分燃燒，所獲取的納米碳結構材料的產率、質量大幅度提高。

5，耗電量小，在同樣電流密度的情況下，小直徑碳棒所需電流小，這樣就使耗電量顯著減小。

6，節約外匯。2000mm×40mm×40mm的碳棒國內無貨供應，只能依賴進口；而小直徑的碳棒(Φ6-20mm)國內有多家廠商供貨，這就無須進口，且價格低，降低了成本。

7，設備占地面積小，僅需8m²。

???????????????????????????????附圖說明

圖1是本發明的一種設備的結構示意框圖；

圖2是圖1中的一種送棒裝置的形狀結構示意圖；

圖3是圖2中的一種旋梭輪的形狀結構示意圖。

圖中：

1，真空室?????2，送棒裝置????3，陽極????????4，陰極????????5，電機

6，電源???????7，控制箱??????8，真空裝置????9，反饋裝置????10，供氣裝置

11，水冷裝置??12，碳弧???????13，碳棒???????14，壓輪???????15，滾輪

16，主軸??????17，旋梭輪?????18，真空夾室???19，真空內室

?????????????????????????????具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施作如下詳述：

在圖1中，納米碳結構材料的自動化連續制取設備，其真空室1由真空夾室18和真空內室19構成。真空室1上設置有送棒裝置2，送棒裝置2位于真空內室19里部的一端設置有陽極3，真空內室19的送棒裝置2一端陽極3的對過處設置有陰極4。控制箱7由導線分別與電源6、真空裝置8、水冷裝置11連接。電源6并由導線分別與陽極3、陰極4連接，反饋裝置9還由導線分別與陽極3、陰極4、控制箱7連接。