CN101372324A - 碳纳米管制造方法及执行该方法的装置与系统 - Google Patents

Abstract

在一种碳纳米管制造方法中，将设置为容纳基底的船形部放置在合成碳纳米管的合成空间的外部。将所述基底装载入所述船形部。然后将所述船形部传送至所述合成空间。在所述合成空间内的所述基底上进行碳纳米管合成处理以形成所述碳纳米管。由此，所述碳纳米管得以有效制造。

Description

碳纳米管制造方法及执行该方法的装置与系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年8月21日向韩国知识产权局申请的第2007-83759号韩国专利申请的优先权，通过完全引用将该申请的内容合并在此。

技术领域

本发明的实施例涉及一种碳纳米管制造方法，以及执行该方法的装置与系统。更具体地，本发明的实施例涉及利用催化剂与反应气体之间作用的碳纳米管制造方法，以及执行该方法的装置与系统。

背景技术

碳纳米管的直径一般为纳米级别。碳纳米管的形状为三个碳原子键合至一个碳原子的六边环形。此外，该六边环形可重复排列成蜂巢图形中以形成平面。可卷起其上重复排列有该六边环形的该平面以形成圆柱形的碳纳米管。

根据该碳纳米管的结构，该碳纳米管具有金属导电特性或者半导体特性。此外，该碳纳米管具有极佳的量子特性、电特性、机械特性及化学特性。由此，该碳纳米管在多种领域被广泛应用，诸如电子发射器、二次电池、氢燃料电池、医药及工程用微组件、高性能复合材料、静电组件及电磁屏蔽等。

碳纳米管的制造方法包括激光沉积法、等离子增强化学气相沉积(PECVD)法、热化学气相沉积(CVD)法、火焰合成法、放电法、热分解法等。在此，一般将该热分解法来用作碳纳米管制造方法。

根据该热分解法，对诸如碳氢气体的反应气体进行热分解。该热分解反应气体与包括过渡金属(诸如铁)的催化剂进行作用以形成该碳纳米管。

具体地，使用独立的传送单元将其上形成有该催化剂的基底传送至反应室，所述反应室中设有加热器。将该反应气体导入该反应室以使该催化剂与该反应气体进行作用，藉此形成该碳纳米管。

然而，该传送单元一个接一个地将该基底传送至该反应室。由此，现有的碳纳米管制造工艺的效率较低。

发明内容

本发明的实施例提供了一种碳纳米管制造方法，其能够有效传送制造该碳纳米管所用的基底。

本发明的实施例亦提供了一种用于执行上述方法的装置。

本发明的实施例还提供了一种包括上述装置的碳纳米管制造系统。

根据本发明一个方面的一种碳纳米管制造方法中，将设置为容纳基底的船形部放置在合成所述碳纳米管的合成空间的外部。将所述基底装载入所述船形部。然后将所述具有基底的船形部传送至所述合成空间。在所述合成空间内的所述基底上进行碳纳米管的合成处理，从而形成碳纳米管。

根据一个实施例，所述船形部具有设置成容纳所述基底的多级结构。

根据另一实施例，在合成所述碳纳米管之后，将所述船形部传送至所述合成空间的所述外部。此外，将所述船形部传送入所述合成空间之后，可将所述合成空间与所述外部隔离。

根据本发明另一方面的一种碳纳米管制造装置，包括反应室、船形部、基底传送单元及船形部传送单元。所述反应室具有合成空间，所述碳纳米管在所述合成空间进行合成。将制造所述碳纳米管用基底装入所述船形部。所述基底传送单元放置在所述反应室外部以将所述基底装入在所述反应室外部的船形部中。所述船形部传送单元将所述船形部传送到所述反应室以及相反地从所述反应室传出。

根据一个实施例，所述船形部可具有设置成容纳所述基底的多级结构。所述船形部传送单元包括与所述船形部相结合的传送件、对所述传送件的移动进行导向的导向部、及驱动所述传送件在所述反应室的所述外部与所述内部之间移动的驱动部。

根据另一实施例，所述装置还可包括在所述船形部被传送入所述反应室时将所述反应室与所述外部隔离的活门。此外，所述活门与所述传送件一体形成。

根据再一实施例，所述基底传送单元可包括连杆，其抓持所述船形部中的基底，所述连杆在水平面上旋转；升降机，其与所述连杆相结合以使所述连杆向上及向下移动；滑动部，其与所述升降机相结合以使所述升降机水平移动；及驱动部，其分别驱动所述连杆、升降机及滑动部。

根据本发明再一方面的一种碳纳米管制造系统包括反应室、船形部、基底传送单元、船形部传送单元、涂布单元及收集单元。所述反应室具有内部空间，所述碳纳米管在所述内部空间进行合成。此外将反应气体导入所述反应室。所述船形部容纳多个基底，所述基底上涂布有与所述反应气体进行作用的催化剂。所述基底传送单元放置在所述反应室外部以将所述基底装入在所述反应室外部的船形部中。所述船形部传送单元在所述反应室的所述外部与所述内部之间传送所述船形部。所述涂布单元将所述催化剂涂布在所述基底上。所述收集单元将所述碳纳米管与所述基底分离并且收集所述已分离碳纳米管。

根据一个实施例，所述涂布单元与所述收集单元可为垂直堆叠。此外，所述涂布单元包括用于存放及释放所述催化剂的漏斗；选择部，其用于根据所述催化剂的尺寸选择从所述漏斗释放的所述催化剂，并且用于将所选择的催化剂释放至在所述选择部下方移动的所述基底；及振动部，其与所述选择部相结合以通过使所述选择部振动而将所述催化剂从所述漏斗均匀地分配。

所述收集单元包括第一分离部，其将所述具有碳纳米管的基底旋转至垂直方向以使大部分的所述碳纳米管与所述基底分离；第二分离部，其对所述被旋转的基底上剩余的碳纳米管进行第二次分离；及收纳部，其收集所述与基底分离的碳纳米管。

所述第二分离部包括接触部，所述接触部与所述基底接触以通过将所述基底施加物理力而分离所述基底上剩余的碳纳米管。

根据另一实施例，所述系统还包括系统室，其容纳所述反应室、所述第一传送单元、所述第二传送单元、所述涂布单元及所述收集单元以使所述反应室、所述第一传送单元、所述第二传送单元、所述涂布单元及所述收集单元与所述系统室的外部隔离。

此外，所述系统还包括诱导风机，其安装在所述系统室的顶部以将被导入所述系统室的惰性气体向所述系统室的下部空间诱导。

此外，所述系统还包括安装在所述系统室内临时存放所述基底的存放单元。所述存放单元包括收纳部，其收集与所述基底分离的部分碳纳米管。

根据本发明，将用于合成碳纳米管的基底装入具有多级结构的船形部。将所述船形部传送入反应室。由此，可有效传送所述基底。

从而，可有效执行使用基底的碳纳米管合成处理。

此外，装载有所述基底的所述船形部在轨形导向部上滑动以使在将所述船形部传送入所述反应室的时候不会偏斜。

附图说明

参考下文的详细描述以及附图，可清楚地了解本发明的上述及其他特征与优点，其中：

图1为示出本发明实施例的碳纳米管制造系统的平面图；

图2为示出图1系统的立体图；

图3为示出反应室的平面图，利用图1系统的船形部传送单元将该船形部传送至所述反应室；

图4为示出图3的该船形部及该船形部传送单元的立体图；

图5为示出图4的该船形部及该船形部传送单元的侧视图；

图6为示出图1系统的基底传送单元的立体图；

图7为示出图1系统的涂布单元及收集单元的立体图；

图8为示出该图7涂布单元及收集单元的侧视图；

图9为示出图1系统的存放单元的立体图；

图10为图9的基底装入其中的存放单元的承载料盒的前视图。

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以用许多不同的形式实现，并且不应解释为受在此提出的实施例的限制。更确切地，提出这些实施例以达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层和区域的尺寸及相对尺寸。

应理解，当将元件或层称为在另一元件或层“上”、与另一元件或层“连接”之时，其可以为直接在另一元件或层上、与其它元件或层直接连接，或者存在居于其间的元件或层。与此相反，当将元件称为“直接在另一元件或层上”、与另一元件或层“直接连接”，并不存在居于其间的元件或层。整份说明书中类似标号是指类似的元件。如本文中所使用的，术语“及/或”包括一或多个相关的所列项目的任何或所有组合。

应理解，尽管本文中使用第一、第二、第三等来描述多个元件、组件、区域、层及/或部分，但这些元件、组件、区域、层及/或部分并不受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区别开来。由此，下文所称之第一元件、组件、区域、层或部分可称为第二元件、组件、区域、层及/或部分，而不脱离本发明的教导。

空间相对的表述，如“下(lower)”、“上(upper)”等，在本文中使用这些表述以方便地表述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。应理解，这些空间相对的表述除图中所示方位之外，还意欲涵盖该设备在使用或工作中的不同方位。例如，若图中的该设备翻转，描述为“在其它元件或部件之下”、“在其它元件或部件下方”的元件则会确定为“在其它元件或部件上方”。由此，该示范性的表述“在...下方”可同时涵盖“在...上方”与“在...下方”两者。该设备可为另外的定向(旋转90度或其它定向)，并且本文中所使用的这些空间相对的表述亦作相应的解释。

本文中所使用的表述仅用于描述特定的实施例，并且并不意欲限制本发明。如本文中所述的，单数形式的冠词意欲包括复数形式，除非其上下文明示。还应理解，当本说明书中使用表述“包括”之时，明确说明了存在有所描述的部件、整体、步骤、操作、元件及/或组件，但并不排除一或多个其它部件、整体、步骤、操作、元件、组件及/或它们的组群的存在或添加。

本发明的实施例，本文中是参照本发明的理想化实施例(中间结构)的示意剖视图来描述的。照此，预期会产生例如因制造工艺及/或公差而造成形状上的变化。由此，本发明的实施例不应解释为将其限制成本文所示的特定区域形状，还应包括例如，因制造而导致的形状偏差。图中所示的区域是示意性的，并且其形状并不意欲示出部件区域的精确形状，也不意欲限制本发明的范围。

除非另行说明，本文所使用的所述术语(包括科技术语)的意思与本发明所属技术领域的技术人员所通常理解的一致。还应理解，诸如一般字典中所定义的术语应解释为与相关技术领域中的意思一致，并且不应解释为理想化的或过度刻板的含义，除非在文中另有明确定义。

图1为示出本发明实施例的碳纳米管制造系统的平面图，图2为示出图1系统的立体图。

参见图1及2，根据本实施例的碳纳米管制造系统1000包括系统室100、碳纳米管制造装置200、收集单元300及涂布单元400。

系统室100具有将装置200、涂布单元400及收集单元300放置于其中的空间。即，系统室100形成系统1000的外壳以将装置200、涂布单元400及收集单元300与外部隔离。该实施例中，系统室100可为六面体形状以便于安装系统室100及使得系统室100外形美观。

为了防止系统室100在碳纳米管20的制造过程(见图7)中氧化，可将惰性气体Ig导入系统室100中。该惰性气体Ig的例子包括氮气。由此，系统室100可包括该惰性气体Ig喷射通过的入口，以及该惰性气体Ig的多余部分通过其排出的出口。此外，系统室100可具有正内压以防止空气从外部进入系统室100。

系统室100的顶部上安装有诱导风机130。诱导风机130将该惰性气体Ig向系统室100中的下部空间诱导以防止制造碳纳米管20时所生成颗粒的飘浮。

装置200安装于系统室100中。碳纳米管20基本上由装置200合成。装置200包括反应室210、船形部220、船形部传送单元230及基底传送单元240。

反应室210具有合成碳纳米管20的空间。由此，用于合成碳纳米管20的基底10装入反应室210中。在此，为了便于解释，尽管基底10可分为多种类型的基底，但使用相同的标号10来指代这些基底。

基底10上形成有催化剂层30(见图7)，其作为用于碳纳米管20生长的种子层。催化剂层30的例子可包括诸如铁、铂、钴、镍、钇及其合金的过渡金属，以及诸如氧化镁(MgO)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)等的多孔材料。

本实施例中，反应室210可为沿x轴与y轴中任一轴延伸的圆柱形。这样，将基底10通过其装入的入口212可形成在反应室210的侧面。

在此，碳纳米管20可在约500～1,100℃的高温下形成。由此，加热器214形成在反应室210的外表面。例如，加热器214可具有绕该反应室210外表面的螺旋形状。此外，在制造碳纳米管20过程中均匀地保持反应室210的内部温度可能是非常重要的。由此，使加热器214与该反应室210的外表面间的接触区域较大可能比较有利。

此外，反应室210可包括耐高温材料。例如，该反应室210的材料可包括石英、石墨等。

将反应气体Rg导入反应室210中。反应气体Rg与基底10上的该催化剂层进行反应以形成碳纳米管20。反应气体Rg的例子可包括烃(CnHm)。

在此，当将在碳纳米管20制造过程被加热的基底10曝露至反应室210的外部之时，碳纳米管20完全氧化。从而，可在该反应室210的外表面附加安装用于将冷却液导入反应室210的套管(未示)。

船形部220中装载用于制造碳纳米管20的基底10。船形部传送单元230将船形部220从反应室210的外部经过入口212传送至反应室210的内部。此外，船形部传送单元230将船形部220从反应室210的内部传送至反应室210的外部。

下文中，参考图3至5详述船形部220及船形部传送单元230。

图3为示出反应室的平面图，利用图1中系统的船形部传送单元将该船形部传送至所述反应室，图4为示出图3的该船形部及该船形部传送单元的立体图，图5为示出图4的该船形部及该船形部传送单元的侧视图。

参见图3至5，船形部220具有设置成容纳其上形成有该催化剂层的基底10的多级结构。

本实施例中，船形部220的结构为包括底部222、第一凸部224及第二凸部226。具体地，底部222放置在由该x轴与该y轴界定的平面上。第一凸部224从底部222沿z轴突出以容许船形部220中装载基底10。第二凸部226从第一凸部224的内表面沿该y轴突出以在船形部220上设置将基底10容纳于其中的该多级结构。

在此，为了沿该x轴或该y轴中任一轴堆叠基底10，第一凸部224的数量为至少三个。

当后文示出的基底传送单元240将具有该催化剂层的基底10装入船形部220时，船形部传送单元230将船形部220传送入反应室210中。即，船形部传送单元230传送带有基底10的船形部220以使基底10同时得以传送。

此外，当传送船形部220时，装入船形部220的基底10的数量可依操作者的选择而不同。当利用基底10在船形部220中合成碳纳米管20之后，船形部传送单元230将船形部220从反应室210的内部传送至反应室210的外部。

船形部传送单元230包括传送件232、用于对传送件232的传送进行导向的导向部236、以及用于驱动传送件232的第一驱动部238。传送件232与船形部220的侧面结合。例如，传送件232可与第一凸部224中最外侧的一个结合。

传送件232包括与船形部220结合以支撑该船形部220的支撑块233，以及与支撑块233结合且与导向部236滑动连接的滑动块234。

在此，可在反应室210的最深处空间内形成使该碳纳米管有效合成的温度范围及均匀性。由此，将支撑块233移动至反应室210的该最深处空间。此外，为了稳定地支撑船形部220，支撑块233可具有放置在船形部220的底部222之下以支撑船形部220的底部222的部分。

滑动块234与导向部236滑动地结合。由此，将滑动块234经过入口212移动到反应室210中。本实施例中，滑动块234可包括穿过反应室210的入口212的导轨。

在此，滑动块234与导向部236间的联结力可与利用支撑块233对船形部220进行支撑的力相对应。由此，可增大滑动块234与导向部236间的接触面积以增大该联结力。或者，船形部220的底部222与导向部236结合以利用导向部236直接支撑船形部220。为了更稳定地支撑船形部220，导向部236延伸至该反应室210的该最深处空间。

第一驱动部238生成用于传送该传送件232的动力，且将该动力传递至导向部236。例如，第一驱动部238包括与导向部236一体形成的线性电动机。或者，第一驱动部238包括可精确控制的伺服电动机，且导向部236包括由该伺服电动机驱动的驱动带。此外，第一驱动部238可直接将该动力传递至传送件232以使导向部236上的传送件232滑动。

此外，装置200包括在传送件232将船形部220传送入反应室210时将反应室210与外部隔离的活门250。

本实施例中，活门250的结构为插入在支撑块233与滑动块234间。或者，活门250的结构为安装在支撑块233及滑动块234的边缘以封闭反应室210的入口212。由此，活门250可打开及闭合反应室210的入口212，从而可缩短碳纳米管20的制造时间。

利用船形部220及船形部传送单元230对基底10进行的传送过程如下。具有该设置为容纳基底10的多级结构的船形部220位于反应室210的外部。基底传送单元240将基底10装入船形部220。

在将所需数量的基底10装入船形部220之后，将装载有基底10的船形部220传送至用于合成碳纳米管20的合成空间，即反应室210的内部。

船形部220传送后立即将反应室210与外部隔离。然后在反应室210中使用基底10上的该催化剂合成碳纳米管20。将装载着具有碳纳米管20之基底10的船形部220从反应室210的内部传送至反应室210的外部。

因此，通过将基底10装入具有该多级结构的船形部220并且将船形部220传送入反应室210可有效执行基底10的传递处理。

从而，可有效执行使用基底10的碳纳米管合成处理。

此外，装载有基底10的船形部220在轨形导向部236上滑动以使在将船形部220传送入反应室210的时候不会偏斜。

基底传送单元240放置在反应室210的外部。基底传送单元240将基底10装入反应室210外的船形部220中。

下文将参考图6详述基底传送单元240。

图6为示出图1系统的基底传送单元的立体图。

参见图1和6，基底传送单元240包括第一框241、连杆243、升降机244、滑动部245及第二驱动部246。

第一框241用作设置为支撑基底传送单元240的结构。第一框241平行于船形部220的长度方向地放置在反应室210的入口212处。船形部220的两上边缘沿船形部220的长度方向俱形成有导轨242。

连杆243包括转动连接至升降机244的第一臂、转动连接至该第一臂的第二臂以及转动连接至该第二臂的刃状部。将用于合成碳纳米管20的基底10中的一个放置在该刃状部上。连杆243中的该第一臂、第二臂及刃状部在由该x轴与该y轴所限定之平面上独立旋转。

升降机244与连杆243的该第一臂结合。该升降机244使连杆243沿与由该x轴与该y轴所限定之平面基本垂直的该z轴向上或向下移动。本实施例中，升降机244可为圆柱形。

滑动部245与升降机244的底部结合。滑动部245滑动连接至第一框241的导轨242。由此，通过滑移导轨242上的滑动部245使升降机244沿导轨242的长度方向移动。

第二驱动部246与滑动部245的底部结合。第二驱动部246位于第一框241内。第二驱动部246生成用于分别驱动连杆243、升降机244及滑动部245的动力。或者，第二驱动部246可直接将该动力传递至导轨242。

收集单元300收集从基底传送单元240处传送来的、其上形成有碳纳米管20的基底10。涂布单元400对基底10上的该催化剂层进行涂布。

下文将参考图7及8详述收集单元300及涂布单元400。

图7为示出图1系统的涂布单元及收集单元的立体图，图8为示出该图7涂布单元及收集单元的侧视图。

参见图7及8，收集单元300及涂布单元400为垂直堆叠。由此，系统1000还包括设置为支撑收集单元300及涂布单元400的第二框500。

本实施例中，根据收集过程及涂布过程的特性，涂布单元400放置在收集单元300之上。具体地，当将收集单元300放置在涂布单元400之上时，由收集单元300收集的基底10上的碳纳米管20可能流到涂布单元400中的基底10上。因此，为了防止碳纳米管20的流入，将涂布单元400放置在收集单元300的上方。

此外，系统室100的诱导风机130诱导该惰性气体Ig流向系统室100的下部空间以帮助防止碳纳米管20的流入。在此，由于在涂布单元400的顶部之上不存在其他结构，可容易地将催化剂300经过涂布单元400的该顶部输送入涂布单元400。或者，可根据其他过程的特性，将收集单元300放置在涂布单元400的上方。

如前所述，收集单元300及涂布单元400为垂直堆叠。由此，收集单元300及涂布单元400在系统室100中所占据空间较小。从而，系统室100的空间利用得以改进。

收集单元300包括第一分离部310、第一收纳部320及第二分离部330。

第一分离部310容纳从基底传送单元240水平传送来的具有碳纳米管20的基底10中的一个。第一分离部310相对于铰接部312旋转以将所述基底10中的一个旋转至垂直方向。由此，已旋转的这一基底10的面变得大致与该z轴平行。从而，已旋转的这一基底10上的碳纳米管20因重力掉落，其中大部分与已旋转的这一基底10分离。

第一收纳部320位于碳纳米管20掉落的位置以收集碳纳米管20。在此，为了容纳所有的碳纳米管20，第一收纳部320的尺寸应在允许范围内尽可能地大。

第二分离部330对已旋转的这一基底10上的碳纳米管20的剩余部分进行第二次分离。该第二次分离的碳纳米管掉入第一收纳部320中。

本实施例中，第二分离部330包括接触部331，所述接触部331与已旋转的这一基底10接触以向已旋转的这一基底10施加物理力，藉此来将该碳纳米管20的剩余部分与已旋转的这一基底10分离。例如，接触部331可包括刷子、小刀等。第二分离部330还包括自动机构332，其使接触部331水平及垂直地朝向已旋转的这一基底10移动。

自动机构332包括与接触部331结合以使接触部331沿该z轴移动的第一自动装置334、与第一自动装置334结合以使第一自动装置334沿该x轴与该y轴中任一轴朝向已旋转的这一基底10移动的第二自动装置335。

利用收集单元300对基底10之一上的碳纳米管20进行的收集过程如下。第一分离部310容纳来自基底传送单元240的具有碳纳米管20的基底10中的一个。

第一分离部310相对于铰接部312旋转以将所述基底10中的一个旋转至垂直方向。由此，已旋转的这一基底10上的碳纳米管20掉入第一收纳部320。第一自动装置334及第二自动装置335移动接触部331以使接触部331与已旋转的这一基底10的上端接触。

第一自动机334使接触部331向下移动以使碳纳米管20与已旋转的这一基底10进行第二次分离。将第二次分离的碳纳米管收集到第一收纳部320中。然后将接触部331从已旋转的这一基底10处移开。将第一收纳部320移至系统1000的外部。可将第一收纳部320中的碳纳米管20存放在容器(未示)中。

因此，收集单元300可利用第一分离部310与第二分离部330自动收集该基底10中的一个上的碳纳米管20。

涂布单元400包括漏斗410、选择部420、振动部430及第二收纳部440。漏斗410安装在第二框500的底部。漏斗410容纳自外部送入的催化剂30。此外，漏斗410通过形成在漏斗410下端的开孔释放催化剂30。

选择部420设置在漏斗410的下方。选择部420的形状为其中容纳有催化剂30的薄容器形状。此外，选择部420设置为倾斜状以容许从漏斗410释放的催化剂30沿该x轴与该y轴中任一轴流动。

选择部420根据催化剂30的颗粒尺寸来选择从漏斗410释放之催化剂30的颗粒。由此，选择部420可包括用于根据该颗粒尺寸对催化剂30进行分类的网眼422。由收集单元300从其处收集碳纳米管20的基底10中的一个以恒速在选择部420的下方移动。因此，颗粒尺寸小于网眼422尺寸的催化剂30涂布于在选择部420下方移动的这一基底上。

振动部430与选择部420的底部结合。振动部430使选择部420产生振动。即，振动部430均匀地分配并且亦促进选择部420中的催化剂30的释放。从而，振动部430容许需要量的催化剂30通过选择部420的网眼422得以释放以使该在选择部420下方移动的这一基底10具有均匀的厚度。

第二收纳部440放置于在选择部420下方移动的这一基底10的下方。第二收纳部440容纳未被涂布在这一基底10上的部分催化剂30。将第二收纳部440中的催化剂30再输送至漏斗410以降低该碳纳米管的制造成本。

此外，系统1000还包括位于系统室100中的存放单元600。

存放单元600临时存放其上形成有碳纳米管20的基底10、其上涂布有催化剂30的基底10以及涂布催化剂30前的基底10。即，由于对收集单元100及涂布单元400中的基底10进行处理的时间与对反应室210中的基底10进行处理的时间不同，因此，存放单元600临时存放收集单元300及涂布单元400中所执行处理与反应室210中所执行处理之间的基底10。存放单元600中的基底10可传送自基底传送单元240或者其他的传送单元。

下文将参考图9及10详述存放单元600。

图9为示出图1系统的存放单元的立体图，图10为图9的其中装入基底的存放单元的承载料盒的前视图。

参见图1、9及10，存放单元600包括承载料盒610、第三收纳部520及检测部630。

承载料盒610具有一内部空间来容纳具有碳纳米管20的基底10以及具有催化剂30的基底。

例如，承载料盒610的上部区域设有第一凸部612形成用于存放具有碳纳米管20的基底10的六个第一存放空间。此外，承载料盒610的下部区域设有第二凸部614以形成用于存放涂布催化剂30之前或之后的基底10的六个第二存放空间。在此，根据碳纳米管20的厚度，第一凸部612间的间距可宽于第二凸部614间的间距。

第三收纳部620放置在承载料盒610的下方。当具有碳纳米管20的基底10装入承载料盒610或从承载料盒610中取出时，第三收纳部620收集因碳纳米管20与承载料盒610间的摩擦而与基底10分开的碳纳米管20。由此，不会浪费碳纳米管20。

承载料盒610设有检测部630。检测部630检测该存放空间内是否存在基底10。即，检测部630检测基底10是否实际存在于该第一存放空间及该第二存放空间。由此，可对基底传送单元240的移动位置及传送处理进行自动控制。

在此，基底传送单元240在船形部传送单元230与存放单元600之间工作。由此，基底传送单元240可位于系统室100的中部。从而，可将上述元件放置在基底传送单元240的周边区域。

此外，系统1000还可附加地包括对反应室210的加热器214、船形部传送单元230及基底传送单元240进行控制的控制单元700。由此，由于碳纳米管20的制造过程由控制单元700一体控制，可更有效地执行碳纳米管20的制造过程。

根据本发明，可使用系统中的船形部同时对多个基底进行传递。由此，碳纳米管的制造过程更有效率。

尽管业已描述了本发明的较佳实施例，应注意本领域技术人员可根据上述教导而作出修改及变化。因此应理解，对在此揭露之本发明具体实施例所作出的修改包含在如后文权利要求书所要求保护的本发明的精神及范围之内。

Claims (19)

1.一种碳纳米管制造方法，包括：

将船形部放置在合成所述碳纳米管的合成空间的外部，所述船形部具有用于容纳多个基底的结构；

将所述基底装载到所述船形部；

将所述载有基底的船形部传送至所述合成空间；及

在所述合成空间内进行所述基底上的碳纳米管的合成处理。

2.如权利要求1所述方法，其中所述船形部具有设置成容纳所述基底的多级结构。

3.如权利要求1所述方法，其中在合成所述碳纳米管之后，还包括将所述具有碳纳米管的基底传送至所述合成空间的所述外部。

4.如权利要求1所述方法，其中在将所述具有基底的船形部传送至所述合成空间之后，还包括将所述合成空间与所述外部隔离。

5.一种碳纳米管制造装置，包括：

具有内部空间的反应室，所述碳纳米管在所述内部空间进行合成；

容纳多个基底的船形部，所述基底用于合成所述碳纳米管；

基底传送单元，其放置在所述反应室外部以将所述基底装入在所述反应室外部的船形部中；及

船形部传送单元，其在所述反应室的所述外部与所述内部之间传送所述船形部。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述船形部具有设置成容纳所述基底的多级结构。

7.如权利要求5所述的装置，其中所述船形部传送单元包括：

与所述船形部相结合的传送件；

对所述传送件的移动进行导向的导向部；及

驱动部，其驱动所述传送件以在所述反应室的所述外部与所述内部之间传送所述船形部。

8.如权利要求7所述的装置，其中所述船形部传送单元还包括在所述船形部被传送到所述反应室中时将所述反应室与所述外部隔离的活门。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述活门与所述传送件一体形成。

10.如权利要求5所述的装置，其中所述基底传送单元包括：

连杆，其抓持所述船形部中的基底，所述连杆在水平面上旋转；

升降机，其与所述连杆相结合以使所述连杆向上及向下移动；

滑动部，其与所述升降机相结合以使所述升降机水平移动；及

驱动部，其分别驱动所述连杆、升降机及滑动部。

11.一种碳纳米管制造系统，包括

具有内部空间的反应室，所述碳纳米管在所述内部空间进行合成，所述反应室中导入有反应气体；

容纳多个基底的船形部，所述基底上涂布有对所述反应气体起作用的催化剂；

基底传送单元，其放置在所述反应室外部以将所述基底装入在所述反应室外部的船形部中；

船形部传送单元，其在所述反应室的所述外部与所述内部之间传送所述船形部；

将所述催化剂涂布在所述基底上的涂布单元；及

将所述碳纳米管与所述基底分离并且收集所述已分离碳纳米管的收集单元。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述涂布单元与所述收集单元为垂直堆叠。

13.如权利要求11所述的系统，其中所述涂布单元包括：

用于存放及释放所述催化剂的漏斗；

选择部，其用于根据所述催化剂的尺寸选择从所述漏斗释放的所述催化剂，并且用于将所选择的催化剂释放至在所述选择部下方移动的所述基底；及

振动部，其与所述选择部相结合以通过使所述选择部振动而将所述催化剂从所述漏斗均匀地分配。

14.如权利要求11所述的系统，其中所述收集单元包括：

第一分离部，其将所述具有碳纳米管的基底旋转至垂直方向以使大部分的所述碳纳米管与所述基底分离；

第二分离部，其对所述被旋转的基底上剩余的碳纳米管进行第二次分离；及

收纳部，其收集所述与所述基底分离的碳纳米管。

15.如权利要求14所述的系统，其中所述第二分离部包括接触部，所述接触部与所述基底接触以通过向所述基底施加物理力而分离所述基底上剩余的碳纳米管。

16.如权利要求11所述的系统，其中还包括系统室，其容纳所述反应室、所述第一传送单元、所述第二传送单元、所述涂布单元及所述收集单元以使所述反应室、所述第一传送单元、所述第二传送单元、所述涂布单元及所述收集单元与所述系统室的外部隔离。

17.如权利要求16所述的系统，还包括诱导风机，其安装在所述系统室的顶部以将被导入所述系统室的惰性气体向所述系统室的下部空间诱导。

18.如权利要求16所述的系统，还包括安装在所述系统室内临时存放所述基底的存放单元。

19.如权利要求18所述的系统，其中所述存放单元包括收纳部，其收集与所述基底分离的部分碳纳米管。

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