[發明專利]石墨烯加工裝置

在審

• 申請號: 201810553986.3
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108423660A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 鄭洋
• 申請（專利權）人: 常州華凱石墨烯應用科技有限公司
• 主分類號: C01B32/186
• 分類號: C01B32/186
• 代理公司: 常州市夏成專利事務所(普通合伙) 32233
• 代理人: 姜佩娟

本發明涉及石墨烯的技術領域，尤其涉及一種石墨烯加工裝置。這種石墨烯加工裝置包括真空管式電爐、真空計、機械泵和氣體輸送管道，真空管式電爐上設有控制溫度的溫度控制儀和用于石墨烯制備的真空腔，真空腔內設有石英管，在石英管內設有襯底，在石英管的上下端設有加熱單元，石英管的前端分別連接氫氣管路、氬氣管路和甲烷管路，石英管的末端連接輸出管路，輸出管路上設有真空計、液氮冷阱以及機械泵。通過有效控制制備腔室的生長溫度，保證腔室內的真空度和氣壓，整個裝置通過真空計實時采集的實際氣壓來形成反饋，與設定值進行比較，然后主要通過抽速恒定的機械泵以及流量計的流量來達到氣壓的設定值，從而構成一個穩定的壓力控制系統。

技術領域

本發明涉及一種加工裝置，尤其涉及一種石墨烯加工裝置。

背景技術

目前石墨烯的制備方法主要有兩種：機械方法和化學方法。機械方法通常是以石墨或膨脹石墨為原料，通過機械分離法、取向附生法來制備單層或多層石墨烯；化學方法目前主要用于實驗室制備石墨烯，包括氧化石墨還原法和化學氣相沉積法。化學氣相沉積法加工的時候需要有效控制反應腔內的氣體流量，現有技術中應用于大面積石墨烯加工系統的時候，控制系統在控制石墨烯生長過程中的核心控制參量往往會有偏差，需要一個完善的結構系統來進行調節、控制。

發明內容

本發明旨在解決上述缺陷，提供一種石墨烯加工裝置。

為了克服背景技術中存在的缺陷，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種石墨烯加工裝置包括真空管式電爐、真空計、機械泵和氣體輸送管道，真空管式電爐上設有控制溫度的溫度控制儀和用于石墨烯制備的真空腔，真空腔內設有石英管，在石英管內設有襯底，在石英管的上下端設有加熱單元，石英管的前端分別連接氫氣管路、氬氣管路和甲烷管路，石英管的末端連接輸出管路，輸出管路上設有真空計、液氮冷阱以及機械泵。

根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述襯底為銅箔。在表面生長機制時需要具有較低溶碳量的金屬機體，銅箔根據高溫下吸附于金屬表面的碳原子的二維生長合并性，可以制備石墨烯薄膜。

根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述氫氣管路上設有流量計二，流量計二的氣體流量范圍為0~100sccm。

根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述氬氣管路上設有流量計一，流量計一的氣體流量范圍為0-1000sccm。

根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述甲烷管路上設有流量計三，流量計三的氣體流量范圍為0~100sccm。

根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述石英管將真空管式爐分為上爐體和下爐體。

本發明的有益效果是：這種石墨烯CVD加工裝置的結構簡單，通過有效控制用于石墨烯制備腔室的生長溫度，保證腔室內的真空度和氣壓，整個裝置通過真空計實時采集的實際氣壓來形成反饋，與設定值進行比較，然后主要通過抽速恒定的機械泵以及流量計的流量來達到氣壓的設定值，從而構成一個穩定的壓力控制系統。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明控制系統的結構示意圖；

其中：1、真空管式電爐，2、溫度控制儀，3、加熱單元，4、石英管，5加熱單元，6、氬氣管路，7、氫氣管路，8、甲烷管路，9、流量計一，10、流量計二，11、流量計三，12、真空計，13、液氮冷阱，14、機械泵。

具體實施方式