一种碳纳米材料的制备装置的制作方法

文档序号:15064803发布日期:2018-07-31 22:29阅读:145来源:国知局

本发明主要涉及纳米材料制备领域,具体是一种碳纳米材料的制备装置。



背景技术:

纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子组成,也可以由异种原子(非碳原子)组成,甚至可以是纳米孔,纳米碳材料主要包括三种类型:碳纳米管,碳纳米纤维,纳米碳球。近年来,碳纳米技术的研究相当活跃,多种多样的纳米碳结晶、针状、棒状、桶状等层出不穷,由于碳纳米材料中纳米碳纤维、纳米碳管等新型碳材料具有许多优异的物理和化学特性,被广泛地应用于诸多领域。但是现有碳纳米材料设备加工工序繁琐,涉及设备较多,成本较高,难以大规模推广。



技术实现要素:

为解决现有技术的不足,本发明提供了一种碳纳米材料的制备装置,它能够简化纳米材料的生产步骤,精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本,便于大范围推广。

本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:

一种碳纳米材料的制备装置,包括反应室,所述反应室底部设置收集室,所述收集室底部设置支架,所述支架一端设置主动辊轮,所述主动辊轮上设置主动轴,所述主动轴与支架轴承连接,所述支架一侧设置电机,所述电机与主动轴之间设置传动装置,所述支架上远离主动轴一端设置从动辊轮,所述从动辊轮与主动辊轮上设置传送带,所述传送带上方设置喷淋装置,所述喷淋装置一侧设置压紧装置,所述压紧装置与传送带相适应。

所述反应室内壁上设置凹槽,所述凹槽设置多个,多个所述凹槽在反应室内壁上均匀分布,所述凹槽内设置碳源、催化剂或者促进剂。

所述收集室底部设置挡板,所述挡板与传送带顶部相适应。

所述喷淋装置包括喷头,所述喷头呈长条形,所述喷头上设置进液管,所述进液管远离喷头一端设置水泵,所述水泵下方设置水箱。

所述压紧装置包括安装架,所述安装架与支架固定连接,所述安装架上设置辊压轮,所述辊压轮与安装架轴承连接,所述辊压轮与传送带顶面相适应。

所述安装架包括筒杆,所述筒杆顶部与支架固定连接,所述筒杆底部设置筒腔,所述筒腔内设置滑块,所述滑块与筒腔滑动连接,所述筒杆顶面上设置螺纹通孔,所述螺纹通孔与筒腔相连通,所述螺纹通孔内设置调整螺栓,所述调整螺栓与滑块相适应,所述滑块底面上设置弹簧,所述弹簧底部设置滑杆,所述滑杆与筒腔滑动连接,所述滑杆底部与辊压轮轴承连接。

所述支架上设置挤压台,所述挤压台位于辊压轮下方,所述挤压台与传送带相适应。

所述反应室和收集室均设置多个。

对比现有技术,本发明的有益效果是:

1、本发明通过传送带将收集室产生的尼米材料进行收集,通过喷淋装置和压紧装置对纳米材料进行辊压成型,能够简化纳米材料的生产步骤,精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本,便于大范围推广。

2、本发明反应室内壁上镶嵌碳源、催化剂和促进剂,与冲入的气体进行反应产生碳纳米材料,可以使碳纳米材料的生成更均匀,降低生产成本,有利于碳纳米材料生产技术的推广。

3、本发明收集室底部设置挡板,挡板与传送带顶部相接触,对收集室进行密封,便于碳纳米材料的收集,能够精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本。

4、本发明喷淋装置通过长条喷头覆盖传送带区域,对收集的碳纳米材料进行喷淋浸润,便于后续碳纳米材料的压紧,能够精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本。

5、本发明压紧装置采用辊压,通过辊压轮与传送带顶面的接触,对碳纳米材料进行更好的压紧,精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本。

6、本发明安装架可伸缩,并且可以调节辊压力度,使辊压效果更好。

7、本发明支架上设置挤压台,挤压台与辊压轮相配合,可以使碳纳米材料的滚压效果更好。简化加工设备,降低生产成本。

8、本发明反应室和收集室均设置多个,传送带通过多个收集室对碳纳米材料进行收集,可以使合成的碳纳米材料逐渐加厚,精简精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本,便于推广。

附图说明

附图1是本发明使用状态参考图;

附图2是本发明喷淋装置左视图结构示意图;

附图3是本发明压紧装置主视图结构示意图。

附图中所示标号:1、反应室;2、收集室;3、支架;4、主动辊轮;5、主动轴;6、电机;7、传动装置;8、从动辊轮;9、传送带;10、喷淋装置;11、压紧装置;12、凹槽;13、挡板;14、喷头;15、进液管;16、水泵;17、水箱;18、安装架;19、辊压轮;20、筒杆;21、筒腔;22、滑块;23、螺纹通孔;24、调整螺栓;25、弹簧;26、滑杆;27、挤压台。

具体实施方式

结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-3所示,本发明所述一种碳纳米材料的制备装置,包括反应室1,所述反应室作为纳米材料的合成场所,所述反应室1底部设置收集室2,所述收集室对反应室内生成的纳米材料进行收集。所述收集室2底部设置支架3,所述支架3一端设置主动辊轮4,所述主动辊轮4上设置主动轴5,所述主动轴5与支架3轴承连接,所述支架3一侧设置电机6,所述电机带动主动辊轮转动,所述电机6与主动轴5之间设置传动装置7,所述支架3上远离主动轴5一端设置从动辊轮8,所述从动辊轮8与主动辊轮4上设置传送带9,所述传送带9上方设置喷淋装置10,所述喷淋装置10一侧设置压紧装置11,所述压紧装置11与传送带9相接触,将合成的纳米材料挤压成薄膜材料。所述传送带将收集室产生的纳米材料进行收集,通过喷淋装置和压紧装置对纳米材料进行辊压成型,能够简化纳米材料的生产步骤,精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本,便于大范围推广。

为了使碳纳米材料的生成更均匀,降低生产成本,所述反应室1内壁上设置凹槽12,所述凹槽12设置多个,多个所述凹槽12在反应室1内壁上均匀分布,所述凹槽12内设置碳源、催化剂或者促进剂。均匀分布的碳源可以使碳纳米材料的生成更均匀,降低生产成本,有利于碳纳米材料生产技术的推广。

为了便于碳纳米材料的收集,所述收集室2底部设置挡板13,所述挡板13与传送带9顶部相接触,对收集室进行密封,便于碳纳米材料的收集,能够精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本。

为了便于后续碳纳米材料的压紧,精简加工工序,所述喷淋装置10包括喷头14,所述喷头14呈长条形,所述喷头14上设置进液管15,所述进液管15远离喷头14一端设置水泵16,所述水泵16下方设置水箱17。所述长条喷头覆盖传送带区域,对收集的碳纳米材料进行喷淋浸润,便于后续碳纳米材料的压紧,能够精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本。

为了对碳纳米材料进行更好的压紧,精简加工工序,所述压紧装置11包括安装架18,所述安装架18与支架3固定连接,所述安装架18上设置辊压轮19,所述辊压轮19与安装架18轴承连接,所述辊压轮19与传送带9顶面相接触,对碳纳米材料进行更好的压紧,精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本。

进一步的,所述安装架18包括筒杆20,所述筒杆20顶部与支架3固定连接,所述筒杆20底部设置筒腔21,所述筒腔21内设置滑块22,所述滑块22与筒腔21滑动连接,所述筒杆20顶面上设置螺纹通孔23,所述螺纹通孔23与筒腔21相连通,所述螺纹通孔23内设置调整螺栓24,所述调整螺栓24与滑块22相接触,所述滑块22底面上设置弹簧25,所述弹簧25底部设置滑杆26,所述滑杆26与筒腔21滑动连接,所述滑杆26底部与辊压轮19轴承连接。通过调整螺栓的旋紧和旋松可以调整弹簧的弹力,从而调节辊压轮的辊压力度,使辊压效果更好。

进一步的,所述支架3上设置挤压台27,所述挤压台27位于辊压轮19下方,所述挤压台27与传送带9相接触。所述挤压台与辊压轮相配合,可以使碳纳米材料的滚压效果更好。简化加工设备,降低生产成本。

更进一步的,所述反应室1和收集室2均设置多个。所述传送带通过多个收集室对碳纳米材料进行收集,可以使合成的碳纳米材料逐渐加厚,精简精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本,便于推广。

实施例:

一种碳纳米材料的制备装置,包括反应室1,所述反应室1内壁上设置凹槽12,所述凹槽12设置多个,多个所述凹槽12在反应室1内壁上均匀分布,所述凹槽12内放置碳源、催化剂或者促进剂,所述碳源可以为甲醇、乙醇或者异丙醇,本实施例采用甲醇,所述催化剂为二茂铁或者二茂镍,本实施例采用二茂铁,所述促进剂为噻吩或者硫单质,本实施例采用噻吩。所述反应室内充入载气,所述载气为氢气、氮气或者氢气和惰性气体的混合气体,本实施例中所述反应室通过电加热,保证1100-1600度的恒温。所述反应室1底部设置收集室2,所述收集室与反应室相连通,所述收集室2底部设置支架3,所述支架与地面通过膨胀螺栓固定连接,所述支架3一端设置主动辊轮4,所述主动辊轮4上设置主动轴5,所述主动轴5与支架3轴承连接,所述支架3一侧螺栓连接电机6,所述电机采用220v交流电供电,所述电机6与主动轴5之间设置传动装置7,本实施例中所述电机的电机轴上键连接主动带轮,所述主动轴上键连接从动带轮,所述主动带轮与从动带轮之间设置传送带。所述支架3上远离主动轴5一端轴承连接从动辊轮8,所述从动辊轮8与主动辊轮4上设置传送带9,所述传送带采用pvc材质,本实施例中所述收集室2底部设置挡板13,所述挡板13与传送带9顶部两侧相接触。所述传送带9上方设置喷淋装置10,所述喷淋装置喷淋热塑性树脂,所述喷淋装置10包括喷头14,所述喷头14呈长条形,所述长条喷头通过支杆与支架3螺栓固定,所述喷头14上螺纹连接进液管15,所述进液管15远离喷头14一端螺纹连接水泵16,所述水泵16下方设置水箱17,所述水箱内放置热塑性树脂,所述水箱通过电加热到110-130度。所述喷淋装置10一侧设置压紧装置11,所述压紧装置11包括安装架18,所述安装架18与支架3螺栓连接,所述安装架18上设置辊压轮19,所述辊压轮19与安装架18轴承连接,所述辊压轮19与传送带9顶面相接触。本实施例中所述安装架18包括筒杆20,所述筒杆20顶部与支架3螺栓连接,所述筒杆20底部设置筒腔21,所述筒腔21内设置滑块22,所述滑块22可以在筒腔21内滑动,所述筒杆20顶面上设置螺纹通孔23,所述螺纹通孔23与筒腔21相连通,所述螺纹通孔23内设置调整螺栓24,所述调整螺栓24与滑块22相接触,所述滑块22底面上设置弹簧25,所述弹簧25底部螺纹固定滑杆26,所述滑杆26与筒腔21滑动连接,所述滑杆26底部与辊压轮19轴承连接。本实施例中所述支架3上设置挤压台27,所述挤压台27位于辊压轮19下方,所述挤压台27与传送带9相配合,对碳纳米材料进行挤压。本实施例中所述反应室1和收集室2均设置3个,所述喷淋装置和压紧装置均与收集室一一对应。本实施例的有益效果在于:本实施例通过传送带穿过多个收集室,与喷淋装置和压紧装置相配合,能够简化纳米材料的生产步骤,精简加工工序,简化加工设备,降低生产成本,便于大范围推广。

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