[發(fā)明專利]電弧法富勒烯高效生產(chǎn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310559199.7
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103585942A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱常鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門福納新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08;C01B31/02
• 代理公司: 廈門市誠得知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35209
• 代理人: 程文敢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開一種電弧法富勒烯高效生產(chǎn)裝置，按國際專利分類表(IPC)劃分屬于富勒烯生產(chǎn)裝置制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

富勒烯是碳，石墨等同素異形體，最常見的有C60,C70等空心富勒烯及包含其他元素的金屬富勒烯，目前富勒烯的制備還停留在實(shí)驗(yàn)室克級生產(chǎn)階段，隨著富勒烯及其金屬富勒烯的應(yīng)用推廣，市場對富勒烯及金屬富勒烯需求大量增加，原有實(shí)驗(yàn)室科研裝置已經(jīng)無法滿足要求。

電弧法制備富勒烯是目前常用的方法，是由電弧合成爐通過陰陽電極電弧放電，將石墨電極蒸發(fā)形成，冷卻后制得，陰陽電極相對設(shè)置且穿設(shè)于爐體內(nèi)，爐體內(nèi)的陰陽電極是線性排列的分散布局，因此，一個合成爐安裝一個陰陽電極組成的弧源，效率低產(chǎn)量低，達(dá)不能工業(yè)生產(chǎn)的要求。

中國文獻(xiàn)CN201010591761.0公開一種制備富勒烯納米材料的旋轉(zhuǎn)電弧合成爐，其弧源的陽極電極和陰極電極相對設(shè)置且相連接的陰極桿及陽極推桿沿相反方向延長并穿過爐體左、右側(cè)；中國文獻(xiàn)CN?200510124525.7公開一種在溫控電弧爐中生產(chǎn)富勒烯的方法，其中電弧爐采用了安裝1－6根的消耗陽極棒的陽極轉(zhuǎn)盤，但弧源陰、陽電極的布局與前述文獻(xiàn)相同，其產(chǎn)能和效率均較低。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電弧法富勒烯高效生產(chǎn)裝置，能自動、連續(xù)、高效生產(chǎn)富勒烯及金屬富勒烯。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種電弧法富勒烯高效生產(chǎn)裝置，包括真空爐，該真空爐內(nèi)安裝一個以上的獨(dú)立的電弧源，每一電弧源包括陽極、陰極和陰極觸發(fā)體，所述陽極、陰極和陰極觸發(fā)體組成一個回形導(dǎo)流回路，各電弧源的陽極與陰極觸發(fā)體可同時產(chǎn)生電弧而產(chǎn)生含有富勒烯的煙灰混合物。

進(jìn)一步，所述真空爐自上而下逐層安裝電弧源，每層電弧源的數(shù)量至少一個并沿真空爐周向分布，各電弧源是通過爐體安裝板或法蘭固定在真空爐的對應(yīng)接口處。

進(jìn)一步，所述陰極觸發(fā)體固定在陰極一端，陽極和陰極固定在爐體安裝板上，陽極前端為觸發(fā)端能前后移動以保持其與陰極觸發(fā)體的相對位置。

進(jìn)一步，所述陽極的觸發(fā)端為石墨棒，該石墨棒與陽極推進(jìn)軸相連以實(shí)現(xiàn)前后移動，該推進(jìn)軸穿過爐體安裝板并由線性滑動模組控制，所述線性滑動模組置于爐體外側(cè)。

進(jìn)一步，所述線性滑動模組與伺服電機(jī)組成自動推進(jìn)系統(tǒng)推動陽極推進(jìn)軸，從而推進(jìn)安裝在陽極上的石墨棒，陽極推進(jìn)軸采用陽極絕緣固定裝置固定在滑塊上并與線性滑動模組相連，陽極推進(jìn)軸位于爐體內(nèi)的部分設(shè)有陽極保護(hù)套。

進(jìn)一步，所述陰極觸發(fā)體為石墨板材或棒材或其他石墨形體，其置于陽極的石墨棒的前端，優(yōu)選方式陰極觸發(fā)體與石墨棒垂直設(shè)置。

進(jìn)一步，所述陰極觸發(fā)體與陰極軸相連，該陰極軸穿過爐體安裝板并向外延伸形成陰極外端。

進(jìn)一步，所述陽極推進(jìn)軸及陰極軸內(nèi)設(shè)有冷卻通道及通道口形成冷卻水嘴。

進(jìn)一步，所述真空爐上設(shè)有抽真空接口，真空爐的爐門上設(shè)有觀察窗。

進(jìn)一步，所述真空爐底部出口連接自動收集煙灰管道，管道出口連接到下一生產(chǎn)工藝進(jìn)行分離煙灰混合物，自動收集煙灰管道安裝電磁閥控制開關(guān)，通過高速抽風(fēng)機(jī)從自動收集管道將真空爐內(nèi)煙灰抽走收集。

本發(fā)明可以根據(jù)需求及爐體大小安裝多個電弧源裝置，電弧源裝置通過爐體安裝板或法蘭固定在真空爐上，從而使電弧放電發(fā)生在真空環(huán)境下，多個電弧源裝置同時工作，產(chǎn)量及效率大大提高，本發(fā)明裝備能很好的解決現(xiàn)有電弧法生產(chǎn)富勒烯由實(shí)驗(yàn)室科研轉(zhuǎn)為工業(yè)化批量生產(chǎn)問題，能自動、連續(xù)、高效生產(chǎn)富勒烯及金屬富勒烯。

附圖說明

圖1是本發(fā)明示意圖。

圖2是本發(fā)明電弧源示意圖。

圖3是本發(fā)明整體裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

實(shí)施例：請參閱圖1至圖3，一種電弧法富勒烯高效生產(chǎn)裝置，包括真空爐1，該真空爐1內(nèi)安裝一個以上的獨(dú)立的電弧源2，每一電弧源包括陽極21、陰極22和陰極觸發(fā)體23，所述陽極21、陰極22和陰極觸發(fā)體23組成一個回形導(dǎo)流回路，各電弧源2的陽極21與陰極觸發(fā)體23可同時產(chǎn)生電弧而產(chǎn)生含有富勒烯的混合物。真空爐1自上而下逐層安裝電弧源2，每層電弧源2的數(shù)量至少一個并沿真空爐周向分布，圖1中該層真空爐安裝四個電弧源，各電弧源是通過爐體安裝板3或法蘭固定在真空爐的對應(yīng)接口處，圖3中電弧源裝置安裝法蘭盤102。