CN107236938A - 一种连续式薄膜生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续式薄膜生产设备，包括基座、中空腔体、沿薄膜的送料方向依次设于中空腔体中的送料机构、加热机构、收料机构；加热机构包括可开合的保温罩、设于保温罩中的加热组件、开设于保温罩中的用于通入通出薄膜的输送通道、设于保温罩靠近送料机构一端的进气分配器、设于保温罩靠近出料机构一端的尾气回收器，进气分配器上设有用于通入通出薄膜的第一开口，尾气回收器上设有用于通入通出薄膜的第二开口。本发明设备通过将送料机构和收料机构设于加热机构外侧，有效的延长了其使用寿命，也避免了因其处于高温区使得石墨烯生长箔带产生卷曲从而影响产品质量。将输送石墨烯的输送通道和加热器均设于保温罩中，提高了加热效率。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯薄膜生产设备技术领域，特别涉及一种连续式薄膜生产设备。
背景技术
石墨烯是优秀的新型功能材料，广泛应用于太阳能电池、传感器、微电子、柔性显示、能量存储等领域，目前主要以CVD法进行生产，所用的生产设备有静态断续式、加热器在石英管工作腔外的卷对卷连续式、生长辊轮在加热区内的卷对卷连续式等。
静态断续式生产设备，生产效率低、设备成本高。加热器在石英管工作腔外的卷对卷连续式生产设备中，加热器距离石墨烯生长箔带较远，加热效率低且操作复杂。生长辊轮在加热区内的卷对卷连续式生产设备中，生长辊轮处于高温区并且使石墨烯生长箔带产生卷曲从而影响产品质量，当然也就难以实现多箔带生产。因此，研制一种新的石墨烯薄膜生产设备，成为一个急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续式薄膜生产设备，解决了现有设备结构设置不合理，导致生产效率不高、产品质量不稳定的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种连续式薄膜生产设备，包括基座，所述设备还包括设于所述基座上的中空腔体、沿薄膜的送料方向依次两两间隔的设于所述中空腔体中的送料机构、加热机构、收料机构；
所述加热机构包括可开合的保温罩、设于所述保温罩中的加热组件、开设于所述保温罩中的用于通入通出所述薄膜的输送通道、设于所述保温罩靠近所述送料机构一端的进气分配器、设于所述保温罩靠近所述出料机构一端的尾气回收器，所述进气分配器上设有用于通入通出所述薄膜的第一开口，所述尾气回收器上设有用于通入通出所述薄膜的第二开口。
优选地，所述设备还包括设于所述尾气回收器和所述出料机构之间的冷却机构。
更优选地，所述冷却机构为用于将所述中空腔体隔成两个腔体的水冷隔板，所述水冷隔板上设有用于通入通出所述薄膜的第三开口。
优选地，所述送料机构包括固设于所述中空腔体中的第一支撑板、至少一个绕自身轴心线方向转动的设于所述第一支撑板上的第一放卷轮；所述收料机构包括固设于所述中空腔体中的第二支撑板、至少一个绕自身轴心线方向转动的设于所述第二支撑板上的第一收卷轮；所述第一收卷轮与所述第一放卷轮一一对应的设于所述中空腔体中。
更优选地，所述送料机构还包括绕自身轴心线方向转动的设于所述第一支撑板上的用于配合对应的所述第一放卷轮放料的第一导向轮；所述收料机构还包括绕自身轴心线方向转动的设于所述第二支撑板上的用于配合对应的所述第一收卷轮收料的第二导向轮。
更优选地，所述收料机构还包括设于所述第二支撑板上的与所述第一收卷轮一一对应的第一温度传感器。
优选地，所述加热组件包括沿所述薄膜的送料方向依次排列的设于所述保温罩中的多个加热器，所述加热机构还包括设于所述保温罩中的与多个所述加热器一一对应的多个第二温度传感器。
优选地，所述保温罩包括第一罩体、绕转轴铰接在所述第一罩体上的第二罩体。
优选地，所述中空腔体包括第一侧板、开设于所述第一侧板上的观察口。
优选地，所述中空腔体包括第二侧板、开设于所述第二侧板上的抽气口。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种连续式薄膜生产设备，通过将送料机构和收料机构设于加热机构外侧，有效的延长了其使用寿命，也避免了因其处于高温区使得石墨烯生长箔带产生卷曲从而影响产品质量。将输送石墨烯的输送通道和加热器均设于保温罩中，提高了加热效率。该设备结构简单，操作方便，使用安全，产品质量稳定。可以多箔带同时生产，大量提高石墨烯薄膜的产量，实现大批量规模化生产。提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
附图1为本发明生产设备的结构示意图一；
附图2为本发明生产设备的结构示意图二。
其中：1、基座；2、中空腔体；3、保温罩；4、输送通道；5、进气分配器；6、尾气回收器；7、第一开口；8、第二开口；9、水冷隔板；10、第三开口；11、第一支撑板；12、第一放卷轮；13、第二支撑板；14、第一收卷轮；15、第一导向轮；16、第二导向轮；17、第一温度传感器；18、第一加热器；19、第二加热器；20、第三加热器；21、第二温度传感器；22、第一罩体；23、第二罩体；24、转轴；25、第一侧板；26、观察口；27、第二侧板；28、抽气口；29、石墨烯箔带；30、进气管。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1-2所示，上述一种连续式薄膜生产设备，用于生产石墨烯薄膜。该设备包括基座1、设于该基座1上的中空腔体2、沿薄膜的送料方向依次两两间隔的设于该中空腔体2中的送料机构、加热机构、收料机构。在本实施例中，该中空腔体2和薄膜的送料方向沿水平方向分布。根据工艺需要和场地条件，该中空腔体2可以沿竖直方向或倾斜方向分布，同样的，该薄膜的送料方向也可以沿竖直方向或倾斜方向分布。
该加热机构包括可开合的保温罩3、设于该保温罩3中的加热组件、开设于该保温罩3中的用于通入通出该薄膜的输送通道4。在本实施例中，该输送通道4同样沿水平方向分布。该加热组件包括沿薄膜的送料方向依次排列的设于该保温罩3中的第一加热器18、第二加热器19、第三加热器20。该加热机构还包括设于该保温罩3中的与三个加热器一一对应的三个第二温度传感器21。通过设置该第二温度传感器21，实现对保温罩3反应区各处温度的实时检测，以便于及时调控该温度。
该保温罩3包括第一罩体22、绕转轴24铰接在该第一罩体22上的第二罩体23。在本实施例中，该第一罩体22位于第二罩体23的上方（参加图2所示，图2中的上方即为这里的上方）。显然，该输送通道4设于第一罩体22和第二罩体23之间。
该加热机构还包括设于该保温罩3靠近送料机构一端的进气分配器5、设于该保温罩3靠近出料机构一端的尾气回收器6。该进气分配器5上设有用于通入通出薄膜的第一开口7，该尾气回收器6上设有用于通入通出薄膜的第二开口8。第一开口7和第二开口8均位于薄膜的传送路径上。该进气分配器5上连通有进气管30，该进气管30穿过该中空腔体2连向外界的供气机构（图中未示出）。该尾气回收器6上连通有排气管（图中未示出），该排气管穿过该中空腔体2连向外界。
该连续式薄膜生产设备还包括设于尾气回收器6和出料机构之间的冷却机构。在本实施例中，该冷却机构为用于将中空腔体2隔成左右两个腔体的水冷隔板9。其中，出料机构位于左侧（参见图1所示，图1中的左方即为这里的左侧）的腔体中，而尾气回收器6则位于右侧的腔体中。通过这个设置，使出料机构工作在低温区，避免了因其处于高温区使得石墨烯箔带29产生卷曲从而影响产品质量。
该水冷隔板9上设有用于通入通出薄膜的第三开口10。显然，第三开口10也位于薄膜的传送路径上。
该送料机构包括固设于中空腔体2中的第一支撑板11、至少一个绕自身轴心线方向转动的设于该第一支撑板11上的第一放卷轮12；该收料机构包括固设于中空腔体2中的第二支撑板13、至少一个绕自身轴心线方向转动的设于所述第二支撑板13上的第一收卷轮14；该第一收卷轮14与该第一放卷轮12一一对应的设于中空腔体2中，用于配合的收放石墨烯箔带29。在本实施例中，该第一放卷轮12有两个，上下对称的设于第一支撑板11上；对应的，该第一收卷轮14也有两个，上下对称的设于第二支撑板13上。
同样的，加热组件有两组，分别位于上方石墨烯箔带29的上方，以及下方石墨烯箔带29的下方。
该送料机构还包括绕自身轴心线方向转动的设于第一支撑板11上的用于配合对应的第一放卷轮12放料的第一导向轮15；该收料机构还包括绕自身轴心线方向转动的设于第二支撑板13上的用于配合对应的第一收卷轮14收料的第二导向轮16。通过设置该第一导向轮15和第二导向轮16，使石墨烯箔带29能够沿水平方向传输。在本实施例中，该第一导向轮15和该第二导向轮16均有两个。
该收料机构还包括设于第二支撑板13上的与第一收卷轮14一一对应的第一温度传感器17。通过设置该第一温度传感器17，能够得知对应的第一收卷轮14上的石墨烯薄膜的实时温度。通过控制水冷隔板9中冷却水的流量，来使得第一收卷轮14上的石墨烯薄膜的实时温度满足要求。在本实施例中，该第一温度传感器17有两个。
根据实际加工的需要，可以设置多组第一放卷轮12和第一收卷轮14。
该中空腔体2包括设于其一侧的第一侧板25、开设于该第一侧板25上的观察口26。通过设置该观察口26，能够实时观察到中空腔体2中各机构的工作情况。
该中空腔体2还包括设于其另一侧的第二侧板27、开设于该第二侧板27上的抽气口28。通过设置该抽气口28，能够对中空腔体2进行抽真空。在本实施例中，转轴24位于第二侧板27一侧。
以下具体阐述下本实施例的工作过程：
首先，打开第一侧板25，绕转轴24翻起第一罩体22，将石墨烯箔带29卷设于第一放卷轮12上，使石墨烯箔带29依次通过第一导向轮15、进气分配器5、输送通道4、尾气回收器6、水冷隔板9、第二导向轮16之后卷设于第一收卷轮14上，调整石墨烯箔带29的张力，合上第一罩体22；
接着，关闭第一侧板25，通过抽气口28对中空腔体2进行抽真空，直至中空腔体2中的真空度达到要求；
最后，开启加热组件对石墨烯箔带29进行加热，通过进气管30向进气分配器5中通入工艺气体，开启第一收卷轮14和第一放卷轮12使石墨烯箔带29平稳移动，在中空腔体2中进行石墨烯薄膜的连续生产。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种连续式薄膜生产设备，包括基座，其特征在于：所述设备还包括设于所述基座上的中空腔体、沿薄膜的送料方向依次两两间隔的设于所述中空腔体中的送料机构、加热机构、收料机构；
所述加热机构包括可开合的保温罩、设于所述保温罩中的加热组件、开设于所述保温罩中的用于通入通出所述薄膜的输送通道、设于所述保温罩靠近所述送料机构一端的进气分配器、设于所述保温罩靠近所述出料机构一端的尾气回收器，所述进气分配器上设有用于通入通出所述薄膜的第一开口，所述尾气回收器上设有用于通入通出所述薄膜的第二开口。
2.根据权利要求1所述的一种连续式薄膜生产设备，其特征在于：所述设备还包括设于所述尾气回收器和所述出料机构之间的冷却机构。
3.根据权利要求2所述的一种连续式薄膜生产设备，其特征在于：所述冷却机构为用于将所述中空腔体隔成两个腔体的水冷隔板，所述水冷隔板上设有用于通入通出所述薄膜的第三开口。
4.根据权利要求1所述的一种连续式薄膜生产设备，其特征在于：所述送料机构包括固设于所述中空腔体中的第一支撑板、至少一个绕自身轴心线方向转动的设于所述第一支撑板上的第一放卷轮；所述收料机构包括固设于所述中空腔体中的第二支撑板、至少一个绕自身轴心线方向转动的设于所述第二支撑板上的第一收卷轮；所述第一收卷轮与所述第一放卷轮一一对应的设于所述中空腔体中。
5.根据权利要求4所述的一种连续式薄膜生产设备，其特征在于：所述送料机构还包括绕自身轴心线方向转动的设于所述第一支撑板上的用于配合对应的所述第一放卷轮放料的第一导向轮；所述收料机构还包括绕自身轴心线方向转动的设于所述第二支撑板上的用于配合对应的所述第一收卷轮收料的第二导向轮。
6.根据权利要求4所述的一种连续式薄膜生产设备，其特征在于：所述收料机构还包括设于所述第二支撑板上的与所述第一收卷轮一一对应的第一温度传感器。
7.根据权利要求1所述的一种连续式薄膜生产设备，其特征在于：所述加热组件包括沿所述薄膜的送料方向依次排列的设于所述保温罩中的多个加热器，所述加热机构还包括设于所述保温罩中的与多个所述加热器一一对应的多个第二温度传感器。
8.根据权利要求1所述的一种连续式薄膜生产设备，其特征在于：所述保温罩包括第一罩体、绕转轴铰接在所述第一罩体上的第二罩体。
9.根据权利要求1所述的一种连续式薄膜生产设备，其特征在于：所述中空腔体包括第一侧板、开设于所述第一侧板上的观察口。
10.根据权利要求1所述的一种连续式薄膜生产设备，其特征在于：所述中空腔体包括第二侧板、开设于所述第二侧板上的抽气口。
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