CN110937591B - 碳纳米管批量连续化生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于碳纳米管技术领域，尤其涉及一种碳纳米管批量连续化生产设备，包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置；碳源裂解装置包括：碳源裂解腔体，第一加热组件、碳源进气口和碳源出气口；碳纳米管生长装置包括：碳纳米管生长腔体、传送组件、第二加热组件、进气口和出气口；其中，传送组件用于连续传送碳纳米管生长基片，碳源出气口与所述碳纳米管生长装置的进气口导通；第一加热组件为碳源裂解腔体提供裂解温度；第二加热组件具有加热通道，且传送组件穿设于所述加热通道内，加热通道用于加热进入加热通道的所述碳纳米管生长基片。

Description

碳纳米管批量连续化生产设备

技术领域

本发明属于碳纳米管技术领域，尤其涉及一种碳纳米管批量连续化生产设备。

背景技术

碳纳米管(CNTs)是一种管状体结构，管壁为六边形排列的碳原子结构连续形成，可以理解为将石墨烯卷曲形成的管状结构，单层石墨烯卷曲形成的管状结构为单壁碳纳米管，两层以上石墨烯卷曲形成的管状结构为多壁碳纳米管。碳纳米管具有非常大的长径比，直径通常在1-100nm之间，长度从数微米可达数百微米，正是由于碳纳米管大的长径比，使其在力学、电学、导电导热性能方面都表现非常优异。具有独特结构和优异性能的碳纳米管，在化工材料、光电材料、储能材料、新能源材料、催化剂载体材料、复合材料等诸多科学技术领域显示出巨大的潜在应用价值，应用前景广阔，是目前国内外材料研究的热点材料之一。

目前，碳纳米管制备方法主要有：电弧放电法、激光烧蚀法、化学气相沉积法、固相热解法、辉光放电法、气体燃烧法、聚合反应合成法等。其中，化学气相沉积法因稳定性好、成本低，是生长碳纳米管阵列的优选方法。化学气相沉积法制备碳纳米管制备，以烯烃，烷烃，醇类等低碳或甲苯，环己烷等大分子为主要的碳源，但是制备工艺复杂，制备的碳纳米管纯度较低。在化学气相沉积法中，流化床反应器是批量化、连续化生产碳纳米管的现阶段多数采取的常用方法。然而，现有流化床对催化剂要求较高，在制备碳纳米管前需要对催化剂进行活化处理，不能实现真正意义上的连续化制备；同时，流化床反应器因温度分布、烃类气体裂解反应吸热等因素，反应器上容易堆积或粘附碳纳米管，原料利用率低，不能高产量的生产碳纳米管；并且生长的碳纳米管密度小，杂质多，长径比低，结构上存在较多缺陷，且收集方法不利于碳纳米管后续加工成膜和丝。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种碳纳米管批量连续化生产设备，旨在解决现有碳纳米管批量连续化生产设备连续化程度不高，原料利用率低，效率低，产率低，碳纳米管质量差等技术问题。

解决问题的手段

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种碳纳米管批量连续化生产设备，所述碳纳米管批量连续化生产设备包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置；

所述碳源裂解装置包括：碳源裂解腔体，第一加热组件、碳源进气口和碳源出气口；

所述碳纳米管生长装置包括：碳纳米管生长腔体、传送组件、第二加热组件、进气口和出气口；

其中，所述传送组件用于连续传送碳纳米管生长基片，所述碳源出气口与所述碳纳米管生长装置的进气口导通；

所述第一加热组件为所述碳源裂解腔体提供裂解温度；所述第二加热组件具有加热通道，且所述传送组件穿设于所述加热通道内，所述加热通道用于加热传送经过所述加热通道的所述碳纳米管生长基片。

优选地，在所述碳纳米管生长腔体内，所述传送组件从腔体的一端向相对的另一端延伸设置，所述传送组件从工作顺序依次包括进样单位、传送单位、回收单位。

优选地，所述传送单位包括间隔设置的两组传动导轨，所述两组传动导轨支撑所述碳纳米管生长基片的两对立侧边而进行运送。

优选地，所述传送单位为间隔设置的两组传动导轨，所述传动导轨设置有凹槽，所述碳纳米管生长基片的两对立侧边分别夹持在所述传送单位的两组传动导轨的凹槽中。

优选地，所述传送单位为间隔设置的两组传动导轨，所述传动导轨设置有凸台，所述碳纳米管生长基片的两对立侧边分别放置于所述传送单位的两组传动导轨的凸台上得到支撑。

优选地于，所述碳纳米管生长基片的两侧表面均沉积有用于生长碳纳米管的催化剂。

优选地，第二加热组件形成的加热通道的横截面为圆环形或矩形，所述传送单位穿设于所述圆环形或矩形的加热通道内；和/或，

所述碳纳米管生长基片中基片选自：硅片、镍片、铜片、不锈钢片中的一种。

优选地，所述第二加热组件的设置长度为所述传送单位长度的部分或全部；和/或，

所述第一加热组件设置在所述碳源裂解装置的部分或全部壁面。

优选地，所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括抽真空装置，所述抽真空装置与所述碳纳米管生长装置连接，对所述碳纳米管生长腔体进行真空处理；和/或，

所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括保护气体提供装置，所述保护气体提供装置与所述碳源裂解装置和/或所述碳纳米管生长装置连接，所述保护气体提供装置至少能提供氮气、氩气、氦气中的一种保护气体。

优选地，所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括控制组件，所述控制组件用于调控所述碳纳米管批量连续化生产设备中各组件中的至少一个。

发明效果

本发明提供的碳纳米管批量连续化生产设备，包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置；其中，所述碳源裂解装置包括：碳源裂解腔体，第一加热组件、碳源进气口和碳源出气口，所述碳源出气口与所述碳纳米管生长装置的进气口导通，碳源裂解装置通过第一加热组件为所述碳源裂解腔体提供裂解温度，碳源在裂解装置内经高温预先裂解成活性的烃类气体再通过碳源出气口与生长装置进气口通入到碳纳米管生长装置中，既能够加快碳纳米管的生长速率，提高碳管生长效率，而且经高温裂解后的碳源具有高且稳定的温度，使碳纳米管生长装置内生长温度较稳定，避免碳源裂解吸热破坏生长装置内温度的平衡导致的碳源堆积、粘附形成非晶碳等形态，提高了碳纳米管生长的稳定性和碳纳米管的质量，同时降低了碳纳米管生长所需的温度，节省了能耗。另外，所述碳纳米管生长装置包括：碳纳米管生长腔体、传送组件、第二加热组件、进气口和出气口，所述传送组件用于传送碳纳米管生长基片；所述第二加热组件具有加热通道，且所述传送组件穿设于所述加热通道内，所述加热通道用于为进入所述加热通道的所述碳纳米管生长基片提供碳纳米管生长所需的反应温度。环绕所述传送组件设置的第二加热组件使传送组件上的碳纳米管生长基片整体360°均匀受热，使碳纳米管生长基片的两侧表面能同时负载催化剂高温催化碳纳米管生长，有效提高了碳纳米管的生产效率，极大地提高了碳纳米管的产量，通过传送组件对碳纳米管生长基片连续均匀的运送实现碳纳米管的连续化生长，并且通过调控传送组件的传送速率可以有效调控碳纳米管生长的生长时间。

附图说明

图1是本发明实施例提供的碳纳米管量产设置的示意图。

图2是本发明实施例提供的碳纳米管量产设置中传送组件与第二加热组件的位置示意图的正视图。

图3是本发明实施例提供的碳纳米管量产设置中传送组件夹持碳纳米管生长基片的位置示意。

图4是本发明实施例提供的碳纳米管量产设置中传送组件拖住碳纳米管生长基片与圆环形第二加热组件的位置示意。

图5是本发明实施例提供的碳纳米管量产设置中传送组件拖住碳纳米管生长基片与矩形第二加热组件的位置示意。

图6是本发明实施例4提供的碳纳米管的长度扫描电镜图。

图7是本发明实施例5提供的碳纳米管的管径扫描电镜图。

其中，图中各附图标记：

10—碳源裂解腔体 11—碳源进气口 12—碳源出气口 13—第一加热组件 20—碳纳米管生长腔体 21—进气口 22—出气口 23—第二加热组件 24—碳纳米管生长基片25—传送单位 26—进样单位 27—回收单位。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如附图1和2所示，本发明实施例提供了一种碳纳米管批量连续化生产设备，所述碳纳米管批量连续化生产设备包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置；

所述碳源裂解装置包括：碳源裂解腔体10，第一加热组件13、碳源进气口11和碳源出气口12；

所述碳纳米管生长装置包括：碳纳米管生长腔体20、传送组件、第二加热组件23、进气口21和出气口22；

其中，所述传送组件用于连续传送碳纳米管生长基片24，所述碳源出气口12与所述碳纳米管生长装置的进气口21导通；

所述第一加热组件13为所述碳源裂解腔体10提供裂解温度；所述传送组件用于传送所述碳纳米管生长基片24；所述第二加热组件为所述碳纳米管生长腔体20提供碳纳米管生长温度，所述第二加热组件23具有加热通道，且所述传送组件穿设于所述加热通道内，所述加热通道用于加热传送经过所述加热通道的所述碳纳米管生长基片24。

本发明实施例提供的碳纳米管批量连续化生产设备，包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置；其中，所述碳源裂解装置包括：碳源裂解腔体，第一加热组件、碳源进气口和碳源出气口，所述碳源出气口与所述碳纳米管生长装置的进气口导通，碳源裂解装置通过第一加热组件为所述碳源裂解腔体提供裂解温度，碳源在裂解装置内经高温预先裂解成活性的烃类气体再通过碳源出气口与生长装置进气口通入到碳纳米管生长装置中，既能够加快碳纳米管的生长速率，提高碳管生长效率，而且经高温裂解后的碳源具有高且稳定的温度，使碳纳米管生长装置内生长温度较稳定，避免碳源裂解吸热破坏生长装置内温度的平衡导致的碳源堆积、粘附形成非晶碳等形态，提高了碳纳米管生长的稳定性和碳纳米管的质量，同时降低了碳纳米管生长所需的温度，节省了能耗。另外，所述碳纳米管生长装置包括：碳纳米管生长腔体、传送组件、碳纳米管生长基片、第二加热组件、进气口和出气口，所述传送组件用于传送所述碳纳米管生长基片；所述第二加热组件具有加热通道，且所述传送组件穿设于所述加热通道内，所述加热通道用于为进入所述加热通道的所述碳纳米管生长基片提供碳纳米管生长所需的反应温度。环绕所述传送组件设置的第二加热组件使传送组件上的碳纳米管生长基片整体360°均匀受热，使碳纳米管生长基片的两侧表面能同时负载催化剂高温催化碳纳米管生长，有效提高了碳纳米管的生产效率，极大地提高了碳纳米管的产量，通过传送组件对碳纳米管生长基片连续均匀的运送实现碳纳米管的连续化生长，并且通过调控传送组件的传送速率可以有效调控碳纳米管生长的生长时间。

具体地，所述碳源裂解装置包括：碳源裂解腔体10，第一加热组件13、碳源进气口11和碳源出气口12。其中，碳源进气口11用于向碳源裂解腔体10通入待裂解的碳源气体，第一加热组件13为碳源裂解腔体提供适合碳源裂解的温度，碳源出气口12用于将裂解后的碳源导通进入碳纳米管生长装置。碳源和保护气体通过碳源进气口11通入到碳源裂解腔体10中，第一加热组件13为碳源裂解腔体提供适合碳源裂解的温度，碳源经高温裂解得到活泼的烃类的气体，然后再通过碳源出气口12和进气口21通入碳纳米管生长装置中进行碳纳米管的生长。

在一些实施例中，第一加热组件13为碳源裂解腔体10提供400～600℃的裂解温度，若裂解温度过低，裂解碳源气体不够充分，影响后续碳纳米管的生长，若裂解温度过高，造成不必要的能源浪费，不经济环保。在一些具体实施例中，碳源裂解腔体10内裂解温度为400℃、500℃或600℃。

进一步实施例中，所述第一加热组件13设置在所述碳源裂解装置的部分或全部壁面。本发明实施例通过设置在所述碳源裂解装置壁面的第一加热组件13对碳源气体进行均匀的加热，使裂解腔体内温度达到碳源裂解温度。在一些具体实施例中，所述第一加热组件13设置在所述碳源裂解装置的顶壁面和底壁面，通过顶壁面和底壁面的第一加热组件13使裂解装置内裂解温度更均衡稳定，对碳源的裂解效果好。本发明实施例对第一加热组件13不做具体限定，只要能实现使碳源裂解装置内温度有利于碳源裂解即可，在一些具体实施例中，第一加热组件13可以是石英加热管、电阻丝加热器等。

具体地，所述碳纳米管生长装置包括：碳纳米管生长腔体20、传送组件、第二加热组件23、进气口21和出气口22。其中，进气口21用于将裂解后的碳源通入碳纳米管生长腔体20内，进行碳纳米管的生长，第二加热组件23为碳纳米管的生长提供生长温度，碳纳米管生长基片24通过传送组件连续均匀地运送进入碳纳米管生长腔体20内在活泼的碳源气体和合适的生长温度下进行碳纳米管的生长，并将生长完碳纳米管的基片运送回收，出气口用于在需要时排出碳纳米管生长装置内的混杂气体。经裂解装置裂解后的碳源通过碳纳米管生长装置的进气口21进入到碳纳米管生长装置中，传送组件连续均匀地将碳纳米管生长基片24运送进入碳纳米管生长腔体内，通过第二加热组件23提供的生长温度在碳纳米管生长基片24上进行碳纳米管的生长。

进一步实施例中，在所述碳纳米管生长腔体20内，所述传送组件从腔体的一端向相对的另一端延伸设置，所述传送组件从工作顺序依次包括进样单位26、传送单位25、回收单位27。通过传送组件连续均匀的传送所述碳纳米管生长基片24，其中，所述进样单位26为所述传送单位25提供待生长碳纳米管的所述碳纳米管生长基片24，所述碳纳米管生长基片24在所述传送单元25上进行碳纳米管生长，完成碳纳米管生长后的所述碳纳米管生长基片24经所述传送单位25运送至所述回收单元27进行冷却和/或回收。

在一些具体实施例中，在所述碳纳米管生长装置中，所述传送单位25的传送方向沿所述进气口21朝所述出气口22的方向设置，碳纳米管生长基片24均匀的分布在所述传送单元25上，碳源从进气口21进入后在进气口21位置碳源有最佳的浓度和活性，碳源立刻与传送单元25上的生长组件催化生长碳纳米管，随着传送单元25往出气口22方向运送碳源浓度逐渐降低，碳纳米管的生长逐渐达到完成。在一些实施例中，碳纳米管生长装置中进气口21与出气口22设置在相对的两侧壁上。在一些实施例中，传送单元25可以是不锈钢等耐高温材质，传送单元25的运送轨迹可以是直线型，也可以是蛇形曲线等任意形状，只要能实现均匀稳定地运送碳纳米管生长基片24，不会影响碳纳米管生长基片24表面碳纳米管的生长即可。

附图2(a)所示，在一些实施例中，所述传送单位25用于传送所述碳纳米管生长基片24，所述第二加热组件23具有加热通道，且所述传送组件整体穿设于所述加热通道内，所述加热通道用于加热进入所述加热通道的所述碳纳米管生长基片24。传送组件将碳纳米管生长基片24从进样单位26运送进入碳纳米管生长腔体20，在传送单位25依次进入第二加热组件23的加热通道，在加热通道提供的生长温度下进行碳纳米管的生长，当传送单位25将碳纳米管生长基片24运送经过第二加热组件23的加热通道后则完成碳纳米管的生长，继续运送至回收单位进行碳纳米管生长基片的回收。

附图2(b)所示，在一些实施例中，所述传送单位25用于传送所述碳纳米管生长基片24，所述第二加热组件23具有加热通道，且所述传送组件中仅承载有碳纳米管生长基片24的传送带或传动导轨等传送部件穿设于所述加热通道内，所述加热通道用于加热进入所述加热通道的所述碳纳米管生长基片24。

进一步实施例中，所述传送单位25包括间隔设置的两组传动导轨，所述两组传动导轨支撑所述碳纳米管生长基片24的两对立侧边而进行运送。本发明实施例传送单位25为间隔设置的两组传动导轨，两组传动导轨支撑碳纳米管生长基片24的两对立侧边，并通过两组传动导轨传送的碳纳米管生长基片24。避免碳纳米生长组件24与传送单位25过多接触影响接触部位碳纳米管的生长，本发明实施例设置于传动导轨上的碳纳米管生长基片24两侧表面均能充分地与烃类气体接触，从而碳纳米管生长基片24的两侧表面在高温催化下能够同时生长碳纳米管，极大地提高了碳纳米管的生产产量。

如附图3所示，在一些实施例中，所述传送单位25包括间隔设置的两组传动导轨，所述传动导轨设置有凹槽，所述碳纳米管生长基片24的两对立侧边分别夹持在所述传送单位25的两组传动导轨的凹槽中。本发明实施例碳纳米管生长基片24的两对立侧边分别夹持在所述传送单位25的两组传动导轨的凹槽中，通过两组传动导轨对中间碳纳米管生长基片24的夹持，使碳纳米管生长基片24固定在两组传动导轨之间，碳纳米管生长基片24随导轨的运动而移动。本发明实施例对夹持的方式不做具体限定，只要能使碳纳米组件24稳定的固定在传送单位25上实现传送效果，且不会影响碳纳米管生长基片24两侧表面碳纳米管的生长即可。

如附图4所示，在一些具体实施例中，所述传送单位25为间隔设置的两组传动导轨，所述传动导轨设置有凸台，所述碳纳米管生长基片24的两对立侧边分别放置于所述传送单位25的两组传动导轨的凸台上得到支撑。本发明实施例所述传送单位25为间隔设置的两组传动导轨，所述传动导轨设置有凸台，可直接将碳纳米管生长基片24置于两组传动导轨的凸台上，通过凸台对碳纳米管生长基片24的两对立侧边的承托，使碳纳米管生长基片24随导轨的运动而移动。在另一些实施例中，所述传送单位25也可以是间隔设置的两组传动导轨，所述碳纳米管生长基片的两对立侧边分别置于所述传送组件的两组传动导轨上此时两组传动导轨的间距略小于碳纳米管生长基片24的直径或宽度，使碳纳米管生长基片24恰好置于两组传动导轨之间，既不会掉落到导轨之间，导轨又不会过多的遮挡碳纳米管生长基片24，影响碳纳米管生长基片24表面碳纳米管的催化生长效果。本发明实施例对所述传送单位25与所述碳纳米管生长基片24侧边接触的方式不做具体限定，在实际操作中可根据具体情况合理设置具体的承托方式，只要能使传送单位25稳定的传送碳纳米管生长基片24，并不会影响碳纳米管生长基片24两侧表面碳纳米管的生长即可。

进一步实施例中，所述碳纳米管生长基片24的两侧表面均沉积有用于生长碳纳米管的催化剂。本发明实施例碳纳米管生长基片24的两侧表面均沉积有用于生长碳纳米管的催化剂，所述基片用于承载生长碳纳米管的催化剂，作为碳纳米管生长的载体，基片上催化剂能催化生长碳纳米管。同时沉积在碳纳米管生长基片24两侧表面的催化剂，能够同时催化生长碳纳米管，极大地提高了碳纳米管的制备效率。本发明实施例对碳纳米管生长基片24的形状、大小等不做具体限定，其形状大小可根据碳纳米管批量连续化生产设备的具体规格合理选择。在一些实施例中碳纳米管生长基片24形状可以是圆形或矩形，在传送单位25上，可以根据实际生产需要放置若干个碳纳米管生长基片24，每个碳纳米管生长基片24之间设置合理的间距，如5～20厘米等；

进一步实施例中，所述碳纳米管生长基片中基片选自：硅片、镍片、铜片、不锈钢片中的一种。本发明实施例选择的硅片、镍片、铜片、不锈钢片等基片均具有较好的表面平整性，可均匀地承载金属催化剂，并在高温下不影响催化剂的催化性能，有利于碳纳米管均匀稳定有序的生长。在一些具体实施例中，基片采用硅片，硅片在高温下具有更稳定的性质，更有利于碳纳米的生长。

在一些实施例中，基片的两侧表面同时承载生长碳纳米管的催化剂为粒径不大于20纳米的金属催化剂颗粒，小粒径的金属催化剂颗粒有利于生长小直径的碳纳米管，本发明实施例碳纳米管批量连续化生产设备生长的碳纳米管直径为6～15纳米，从而有效提高生长的碳纳米管的长径比。在一些实施例中，所述金属催化剂颗粒选自：铁、钼、钛、钒、铬、锰、镍、钴、钌、铅、银、铂、金中的至少一种金属单质催化剂，和/或，铁、钼、钛、钒、铬、锰、镍、钴、钌、铅、银、铂、金中至少两种金属组成的合金催化剂中的至少一种。在一些具体实施例中，金属催化剂颗粒采用铁、镍、钴中的至少一种金属催化剂，或铁、镍、钴组成的合金催化剂中的至少一种，这些催化剂颗粒有更高的催化活性。

在一些实施例中，基片的两侧表面同时承载生长碳纳米管的催化剂层的厚度为15～30微米，该厚度能够有效确保基片上催化剂层的催化活性稳定且持续，有利于碳纳米管生长成长速度为100～1200微米的有序的高长径比的碳纳米管。若金属催化剂的厚度过薄或过厚都会影响碳纳米管的长径比和有序程度。

本发明实施例通过调节传送单位25的传送速率可调节碳纳米管生长基片24的生长时间，从而灵活适用于不同规模尺寸的生产需求。在一些具体实施例中，所述传送单位25的传送速率为0.02～0.05m/s。本发明实施例通过控制传送单位25的传送速率为0.02～0.05m/s，有效控制碳纳米管的生长速率和效率，使碳纳米管能够生长至预期的长度与直径。若传送速率过快，则碳纳米管生长时间太短，碳纳米管生长不充分，生长质量差；若传送速率过慢，则碳纳米管制备效率低，过量的碳源容易附着在碳纳米管上，影响碳纳米管的质量。

进一步实施例中，第二加热组件23形成的加热通道的横截面为圆环形或矩形，所述传送单位25穿设于所述圆环形或矩形的加热通道内，所述第二加热组件23环绕所述传送单位25，即所述传送组件以贯穿所述第二加热组件的形式设置；,所述第二加热组件的横截面为圆环形或矩形的方式环绕所述传送单位设置，环绕方向垂直于所述传送组件的传送方向。

如附图4所示，在一些实施例中，所述第二加热组件23以圆环形的方式环绕所述传送单位25设置，使传送单位25上的碳纳米管生长基片24能够360度全方位进行受热，受热均匀，有利于碳纳米管生长基片24两侧表面的同时同条件催化生长碳纳米管，避免因受热不均导致两侧表面碳纳米管的生长速率、效率不同，影响碳纳米管的质量等。

如附图5所示，在一些实施例中，所述第二加热组件23以矩形的方式环绕所述传送单位25设置，也能够使碳纳米管生长基片24两侧表面同时同条件均匀生长碳纳米管，提高碳纳米管的生长效率和质量。本发明实施例对所述第二加热组件23环绕所述传送单位25设置的方式不做具体限定，除上述列举的几种情况外，其他任意能实现碳纳米管生长基片24两侧表面受热均匀，使两侧表面碳纳米管同时同条件均匀生长的环绕设置方式均可。本发明实施例对第二加热组件23可以采用钨丝等电阻丝加热，也可以采用其他任意满足实际应用需求的加热组件进行加热。

进一步实施例中，所述第二加热组件23的设置长度为所述传送单位25长度的部分或全部。本发明实施例第二加热组件23的设置长度可以是传送单位25长度的部分或全部，当第二加热组件23的设置长度是传送单位25长度的部分时，根据碳纳米管生长所需的时间设置传送单位25的传送速率，使碳纳米管生长基片24在经过第二加热组件23时完成碳纳米管的生长，运送远离加热组件后开始进行冷却，最后经回收单位27回收；当第二加热组件23的设置长度是传送单位25长度的全部时，碳纳米管生长基片24在整个传送单位传送过程中均可进行碳纳米管生长，生长完成后进入回收单位27进行回收的同时进行冷却。本发明实施例第二加热组件23的设置长度可以根据实际需求情况灵活调控，应用范围广泛。

本发明实施例对第一加热组件13和第二加热组件23的加热方式不做具体限定，只要能达到碳纳米管的催化生长温度即可。在一些具体实施例中，第一加热组件13和第二加热组件23采用石英管加热和/或钨丝加热。

在一些具体实施例中，所述第二加热组件23的设置长度至少为所述传送单位25长度的5％。本发明实施例所述第二加热组件23的设置长度至少为所述传送单位25长度的5％，该长度的第二加热组件23有效确保了碳纳米管充分稳定的生长，当碳纳米管生长基片24通过传送带运送至远离第二加热组件23时，随着温度的逐渐降低，生长的碳纳米管性能逐渐趋于稳定；当生长有碳纳米管的组件运送至传送单位25靠近出气口22一端时，碳纳米管完全稳定固化下来，此时再对碳纳米组件进行回收能够有效避免组件上碳纳米管相互之间的接触对碳纳米管阵列及结构的破坏。本发明实施例对第二加热组件23不做具体限定，只要能达到加热温度为400～700℃碳纳米管的催化生长温度即可，在一些具体实施例中，第二加热组件23可以是石英加热管、钨丝等电阻丝加热器等。在一些实施例中，所述第二加热组件23的设置长度可以是所述传送单位25长度的5％～70％，具体可以是5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％或70％，充分确保碳纳米管的充分生长和冷却，然后再进行回收。

进一步实施例中，所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括抽真空装置，所述抽真空装置与所述碳纳米管生长装置连接，对所述碳纳米管生长腔体进行真空处理。本发明实施例通过抽真空装置可以去除碳纳米管生长装置内的混杂气体并调节碳纳米管生长装置内的真空度，为碳纳米管生长提供更好的生长条件。

进一步实施例中，所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括保护气体提供装置，所述保护气体提供装置与所述碳源裂解装置和/或所述碳纳米管生长装置连接，所述保护气体提供装置至少能提供氮气、氩气、氦气中的一种保护气体。本发明实施例的保护气体提供装置，既能够为碳源裂解装置提供氮气、氩气、氦气等保护气体作为载体并防止碳源高温氧化，又能够为碳纳米管生长装置提供氮气、氩气、氦气等保护气体，使碳纳米管生长装置内其他氛围纯净且防止氧化，有利于碳纳米管的生长。

进一步实施例中，所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括控制组件，所述控制组件用于调控所述碳纳米管批量连续化生产设备中各组件中的至少一个。本发明实施例控制组件能够同时或单独控制碳纳米管批量连续化生产设备中的任一组件，在保证碳纳米管质量的同时，灵活调控碳纳米管的生长速率和量产速率。

在一些实施例中，碳纳米管批量连续化生产设备包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置；其中，碳源裂解装置包括：用于向碳源裂解腔体10通入待裂解的碳源气体的碳源进气口11，设置在所述碳源裂解装置的部分或全部壁面为碳源裂解腔体提供400～600℃裂解温度的第一加热组件13，用于将裂解后的碳源导通进入碳纳米管生长装置的碳源出气口12。其中，碳纳米管生长装置包括：为碳纳米管的生长提供400～700℃生长温度的第二加热组件23，所述第二加热组件23具有加热通道，且所述传送组件整体穿设于所述加热通道内，所述加热通道用于加热进入所述加热通道的所述碳纳米管生长基片24；传送组件从工作顺序依次包括进样单位26、传送单位25、回收单位27，进样单位26为所述传送单位25提供待生长碳纳米管的所述碳纳米管生长基片24，所述碳纳米管生长基片24在所述传送单元25上进行碳纳米管生长，完成碳纳米管生长后的所述碳纳米管生长基片24经所述传送单位25运送至所述回收单元27进行冷却和/或回收。

工作原理为：碳源和保护气体通过碳源进气口11通入到碳源裂解腔体10中，第一加热组件13为碳源裂解腔体提供400～600℃的裂解温度，碳源经高温裂解得到活泼的烃类的气体，然后再通过碳源出气口12和进气口21通入碳纳米管生长装置中进行碳纳米管的生长，传送组件连续均匀地将碳纳米管生长基片24从进样单位26运送进入碳纳米管生长腔体内，通过第二加热组件23提供的400～700℃生长温度在碳纳米管生长基片24上进行碳纳米管的生长，完成碳纳米管生长后的基片继续经传送单位运送进入回收单位27进行冷却和/或回收，通过传送组件对碳纳米管生长基片连续均匀的运送实现碳纳米管的连续化生长，并且通过调控传送组件的传送速率可以有效调控碳纳米管生长的生长时间。

在一些实施例中，所述碳纳米管的制备方法可以在上述各实施例中碳纳米管批量连续化生产设备中进行，包括以下步骤：

S10.将所述碳源和所述保护气体在温度为400～600℃的碳源裂解装置中进行裂解处理，得到所述烃类气体；

S20.将所述烃类气体和所述保护气体的混合气添加到所述碳纳米管生长装置中进行碳纳米管生长，所述碳纳米管生长装置中还包括传送组件和第二加热组件，所述传送组件用于传送所述碳纳米管生长基片，所述第二加热组件为所述碳纳米管生长基片提供400～700℃的加热温度。

本发明实施例碳纳米管的制备方法可以在上述各实施例中碳纳米管批量连续化生产设备实现，碳源在碳纳米管裂解装置中进行高温裂解成活泼的烃类气体，然后将烃类气体和保护气体的混合气通入碳纳米管生长装置中，第二加热组件为碳纳米管生长基片提供400～700℃的加热温度，在碳纳米管生长基片上通过催化剂的高温催化作用在组件表面进行碳纳米管的生长，一方面，预先裂解厚度碳源在生长装置中能够迅速进行碳纳米管的生长，提高生长效率，缩短生产时间；另一方面，通过传送组件对碳纳米管生长基片连续均匀的运送，实现碳纳米管的批量生产，碳纳米管生长速率快，效率高，质量稳定，缺陷小。

进一步实施例中，所述传送组件的传送速率为0.02～0.05m/s。本发明实施例通过控制传送组件的传送速率为0.02～0.05m/s，有效合理地调控了碳纳米管的生长速率和效率，使碳纳米管能够生长至预期的长度与直径。若传送速率过快，则碳纳米管生长时间太短，碳纳米管生长不充分，生长质量差；若传送速率过慢，则碳纳米管制备效率低，且过量的碳源容易附着在碳纳米管上，影响碳纳米管的质量。

本发明实施例制备的碳纳米的长度为100～1200微米，直径为6～15纳米，具有高长径比，缺陷少，纯度高、结构稳定，理化性能优异。

进一步实施例中，所述碳源选自：乙炔、乙烯、己烷、甲烷、丙烯、丁烷、一氧化碳、苯、乙醇中的至少一种。本发明实施例乙炔、乙烯、己烷、甲烷、丙烯、丁烷、一氧化碳、苯、乙醇中的至少一种碳源，在温度为400～600℃的条件下均能够迅速且较稳定的裂解成烃类气体，为后续碳纳米管快速、高效、稳定的生长提供物质基础。

进一步实施例中，所述保护气体选自：氮气、氢气、氩气、氦气中的至少一种。本发明实施例氮气、氢气、氩气、氦气中的至少一种保护气体均能起到载气作用，同时能够起到防止碳源氧化和调节碳源浓度等作用。

进一步实施例中，将所述烃类气体和所述保护气体的混合气添加到碳纳米管生长装置中进行碳纳米管生长的步骤包括：按所述烃类气体和所述保护气体的体积比为(0.03～0.1)：1，将所述烃类气体和所述保护气体的混合气以550～6000ml/min的速率添加到所述碳纳米管生长装置中进行碳纳米管生长。本发明实施例按所述烃类气体和所述保护气体的体积比为(0.03～0.1)：1混合后添加到碳纳米管生长装置中，一定配比的保护气体不但能充当载气的作用；而且又可以排除碳纳米管批量连续化生产设备中的空气，防止碳源气体在高温裂解装置中氧化，同时防止生长后的碳纳米管被高温氧化；另外，保护气体还能有效控制碳源气体的含量，从而有效控制碳纳米管的生长速率，避免碳源通入过多碳纳米管生长不及时导致碳副产物的生成碳源和保护气体的体积比例为(0.03～0.1)：1，该体积比例既能够起到较好的载气、抗氧化等作用，而且该体积比更有利于碳纳米管的生长，若体积比过高，则碳源浓度过高，其中超出碳纳米管生长所需的碳源生成的一次产物、二次产物等活性自由基会相互结合形成其他形式的碳分子，如碳氢分子，非晶碳等，不但降低了催化剂活性，降低碳纳米管的生长效率，而且影响生成的碳纳米管质量，使碳管结构缺陷增多，杂质含量高。在一些具体实施例中，碳源和保护气体的体积比例可以是0.03:1、0.04:1、0.05:1、0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.09:1或0.1:1。

进一步地，将所述烃类气体和所述保护气体的混合气以550～6000ml/min的速率添加到所述碳纳米管生长装置中进行碳纳米管生长，气速率进一步有效的保障了碳纳米管生长所需的碳源量，较好地控制了碳纳米管的生长速率。若进气速率过低，则反应的烃类气体的量较低，从而影响碳纳米管生长量；若进气速率过高，则部分碳源气体来不及在裂解装置中裂解就进入生长装置，在生长装置中短时间内碳源气体裂解不充分，影响碳纳米管的生长质量。在一些实施例中，所述进气速率可以是550ml/min、1000ml/min、2000ml/min、3000ml/min、4000ml/min、5000ml/min或6000ml/min。

在一些实施例中，所述碳纳米管生长基片24包括基片和沉积在所述基片两侧表面的金属催化剂层，其中，所述基片选自：硅片、镍片、铜片中的一种，这些基片表面平整性好，可均匀地承载金属催化剂，并在高温下不影响催化剂的催化性能，有利于碳纳米管均匀稳定有序的生长。

进一步实施例中，所述金属催化剂层由粒径不大于20纳米的金属催化剂颗粒组成。本发明实施例金属催化剂层由小粒径的金属催化剂颗粒组成，有利于生长小直径的碳纳米管，本发明实施例碳纳米管批量连续化生产设备生长的碳纳米管直径为6～15纳米，从而有效提高生长的碳纳米的长径比。

在一些具体实施例中，所述金属催化剂层包括：铁、钼、钛、钒、铬、锰、镍、钴、钌、铅、银、铂、金中的至少一种金属单质催化剂，和/或，铁、钼、钛、钒、铬、锰、镍、钴、钌、铅、银、铂、金中至少两种金属组成的合金催化剂中的至少一种。本发明实施例采用的这些催化剂均能够较好的催化碳纳米管的有序生长。在一些具体实施例中，金属催化剂颗粒采用铁、镍、钴中的至少一种金属催化剂，或铁、镍、钴组成的合金催化剂中的至少一种，这些催化剂颗粒有更高的催化活性。

在一些实施例中，所述金属催化剂层的厚度为15～30微米。本发明实施例厚度为15～30微米的金属催化剂层，能够有效确保基片上催化剂层的催化活性稳定且持续，有利于碳纳米管生长成管长为100～1200微米的有序的高长径比的碳纳米管。若金属催化剂层的厚度过薄或过厚都会影响碳纳米管的长径比和有序程度。

为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例碳纳米管批量连续化生产设备的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。

实施例1

一种碳纳米管批量连续化生产设备，如附图1所示，包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置，所述碳源裂解装置包括：第一加热组件13、碳源进气口11和碳源出气口12，所述碳纳米管生长装置包括：传送单位25、若干个碳纳米管生长基片24、第二加热组件23、进气口21和出气口22；其中，碳源裂解装置内温度为500℃，如附图4所示，所述传送单位25为两根不锈钢导轨，轨迹为直线，传送单位25拖住碳纳米管生长基片24的两对立侧边，传送带长度为1.2米；第二加热组件23为螺旋型石英加热管环绕所述传送组件设置，环绕方向垂直于所述传送组件的传送方向，长度为1.2米长度，石英加热管的温度为800℃；碳纳米管生长基片24包括硅基片和沉积在硅基片两侧表面的厚度为20微米的铁钴化合物催化剂。

一种碳纳米管的制备方法，包括步骤：

①由碳源进气口11通入体积比为0.05:1的乙炔和氮气到碳纳米管裂解装置，在500℃下进行裂解，得到不稳定的烃类气体；

②烃类气体随着保护气体进入温度为800℃的碳纳米管生长装置，充满生长装置腔体后，启动进样单位26和传送单位25，使碳纳米管生长基片24以0.03m/s的速率依次经过加热部件进行碳纳米管的生长；

③生长有碳纳米管的硅片随着传送装置运送到靠近出气口22一侧的回收单位27进行回收，仅需10分钟左右，即可获得50片双面生长有碳纳米管的硅片。

经测试验证，生长的碳纳米管长度约为700微米，管径约为8纳米。

实施例2

一种碳纳米管批量连续化生产设备，如附图1所示，包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置，所述碳源裂解装置包括：第一加热组件13、碳源进气口11和碳源出气口12，所述碳纳米管生长装置包括：传送单位25、若干个碳纳米管生长基片24、第二加热组件23、进气口21和出气口22；其中，碳源裂解装置内温度为500℃，如附图5所示，所述传送单位25为两根不锈钢导轨，轨迹为蛇形曲线，传送单位25拖住碳纳米管生长基片24的两对立侧边，传送带长度为8米；第二加热组件23为螺旋型石英加热管环绕所述传送组件设置，环绕方向垂直于所述传送组件的传送方向，长度为2米长度，石英加热管的温度为700℃；碳纳米管生长基片24包括硅基片和沉积在硅基片两侧表面的厚度为23微米的铁钴化合物催化剂。

一种碳纳米管的制备方法，包括步骤：

①由碳源进气口11通入体积比为0.08:1的乙炔和氮气到碳纳米管裂解装置，在500℃下进行裂解，得到不稳定的烃类气体；

②烃类气体随着保护气体进入温度为700℃的碳纳米管生长装置，充满生长装置腔体后，启动进样单位26和传送单位25，使碳纳米管生长基片24以0.03m/s的速率依次经过加热部件进行碳纳米管的生长；

③生长有碳纳米管的硅片随着传送装置运送到靠近出气口22一侧的回收单位27进行回收，仅需20分钟左右，即可获得50片双面生长有碳纳米管的硅片。

经测试验证，生长的碳纳米管长度约为800微米，管径约为6纳米。

实施例3

一种碳纳米管批量连续化生产设备，如附图1所示，包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置，所述碳源裂解装置包括：第一加热组件13、碳源进气口11和碳源出气口12，所述碳纳米管生长装置包括：传送单位25、若干个碳纳米管生长基片24、第二加热组件23、进气口21和出气口22；其中，碳源裂解装置内温度为400℃，如附图3所示，所述传送单位25为两根不锈钢导轨，轨迹为直线，传送单位25夹持碳纳米管生长基片24的两对立侧边，传送带长度为1.2米；第二加热组件23为螺旋型石英加热管环绕所述传送组件设置，环绕方向垂直于所述传送组件的传送方向，长度为1.2米长度，石英加热管的温度为600℃；碳纳米管生长基片24包括硅基片和沉积在硅基片两侧表面的厚度为21微米的铁钴化合物催化剂。

一种碳纳米管的制备方法，包括步骤：

①由碳源进气口11通入体积比为0.07:1的乙炔和氮气到碳纳米管裂解装置，在400℃下进行裂解，得到不稳定的烃类气体；

②烃类气体随着保护气体进入温度为800℃的碳纳米管生长装置，充满生长装置腔体后，启动进样单位26和传送单位25，使碳纳米管生长基片24以0.05m/s的速率依次经过加热部件进行碳纳米管的生长；

③生长有碳纳米管的硅片随着传送装置运送到靠近出气口22一侧的回收单位27进行回收，仅需15分钟左右，即可获得100片双面生长有碳纳米管的硅片。

经测试验证，生长的碳纳米管长度约为100微米，管径约为10纳米。

实施例4

一种碳纳米管批量连续化生产设备，如附图1所示，包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置，所述碳源裂解装置包括：第一加热组件13、碳源进气口11和碳源出气口12，所述碳纳米管生长装置包括：传送单位25、若干个碳纳米管生长基片24、第二加热组件23、进气口21和出气口22；其中，碳源裂解装置内温度为600℃，如附图3所示，所述传送单位25为两根不锈钢导轨，轨迹为蛇形曲线，传送单位25夹持碳纳米管生长基片24的两对立侧边，传送带长度为8米；第二加热组件23为螺旋型石英加热管环绕所述传送组件设置，环绕方向垂直于所述传送组件的传送方向，长度为2米长度，石英加热管的温度为600℃；碳纳米管生长基片24包括硅基片和沉积在硅基片两侧表面的厚度为21微米的铁钴化合物催化剂。

一种碳纳米管的制备方法，包括步骤：

①由碳源进气口11通入体积比为0.04:1的乙炔和氮气到碳纳米管裂解装置，在600℃下进行裂解，得到不稳定的烃类气体；

②烃类气体随着保护气体进入温度为600℃的碳纳米管生长装置，充满生长装置腔体后，启动进样单位26和传送单位25，使碳纳米管生长基片24以0.04m/s的速率依次经过加热部件进行碳纳米管的生长；

③生长有碳纳米管的硅片随着传送装置运送到靠近出气口22一侧的回收单位27进行回收，仅需10分钟左右，即可获得50片双面生长有碳纳米管的硅片。

经测试验证，生长的碳纳米管长度约为500微米，管径约为9纳米。

实施例5

一种碳纳米管批量连续化生产设备，如附图1所示，包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置，所述碳源裂解装置包括：第一加热组件13、碳源进气口11和碳源出气口12，所述碳纳米管生长装置包括：传送单位25、若干个碳纳米管生长基片24、第二加热组件23、进气口21和出气口22；其中，碳源裂解装置内温度为400℃，如附图5所示，所述传送单位25为两根不锈钢导轨，轨迹为直线，传送单位25拖住碳纳米管生长基片24的两对立侧边，传送带长度为3米；第二加热组件23为螺旋型石英加热管环绕所述传送组件设置，环绕方向垂直于所述传送组件的传送方向，长度为2.2米长度，石英加热管的温度为800℃；碳纳米管生长基片24包括硅基片和沉积在硅基片两侧表面的厚度为23微米的铁钴化合物催化剂。

一种碳纳米管的制备方法，包括步骤：

①由碳源进气口11通入乙炔，氮气和氢气的混合气，其中乙炔与混合气的体积比为0.06:1的到碳纳米管裂解装置，在400℃下进行裂解，得到不稳定的烃类气体；

②烃类气体随着保护气体进入温度为800℃的碳纳米管生长装置，充满生长装置腔体后，启动进样单位26和传送单位25，使碳纳米管生长基片24以0.02m/s的速率依次经过加热部件进行碳纳米管的生长；

③生长有碳纳米管的硅片随着传送装置运送到靠近出气口22一侧的回收单位27进行回收，仅需15分钟左右，即可获得50片双面生长有碳纳米管的硅片。

经测试验证，生长的碳纳米管长度约为1200微米，管径约为15纳米。

实施例6

一种碳纳米管批量连续化生产设备，如附图1所示，包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置，所述碳源裂解装置包括：第一加热组件13、碳源进气口11和碳源出气口12，所述碳纳米管生长装置包括：传送单位25、若干个碳纳米管生长基片24、第二加热组件23、进气口21和出气口22；其中，碳源裂解装置内温度为500℃，如附图3所示，所述传送单位25为两根不锈钢导轨，轨迹为蛇形曲线，传送单位25夹持碳纳米管生长基片24的两对立侧边，传送带长度为5米；第二加热组件23为螺旋型石英加热管环绕所述传送组件设置，环绕方向垂直于所述传送组件的传送方向，长度为3.2米长度，石英加热管的温度为700℃；碳纳米管生长基片24包括硅基片和沉积在硅基片两侧表面的厚度为22微米的铁钴化合物催化剂。

一种碳纳米管的制备方法，包括步骤：

①由碳源进气口11通入乙炔，氮气和氢气的混合气，其中乙炔与混合气的体积比为0.06:1的到碳纳米管裂解装置，在400℃下进行裂解，得到不稳定的烃类气体；

②烃类气体随着保护气体进入温度为700℃的碳纳米管生长装置，充满生长装置腔体后，启动进样单位26和传送单位25，使碳纳米管生长基片24以0.02m/s的速率依次经过加热部件进行碳纳米管的生长；

③生长有碳纳米管的硅片随着传送装置运送到靠近出气口22一侧的回收单位27进行回收，仅需12分钟左右，即可获得50片双面生长有碳纳米管的硅片。

经测试验证，生长的碳纳米管长度约为1000微米，管径约为12纳米。

进一步的，为了验证本发明实施例碳纳米管批量连续化生产设备及方法进步性，本发明对实施例制备的碳纳米管进行了扫描电镜测试，测试结构如下图6～7所示。

由附图6可知，实施例4制备的碳纳米管的长度为1200微米左右；由附图7可知，实施例5制备的碳纳米管的管径为12纳米左右。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述碳纳米管批量连续化生产设备包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置；

所述碳源裂解装置包括：碳源裂解腔体，第一加热组件、碳源进气口和碳源出气口；

所述碳纳米管生长装置包括：碳纳米管生长腔体、传送组件、第二加热组件、进气口和出气口；所述传送组件从所述碳纳米管生长腔体的一端向相对的另一端延伸设置，所述传送组件从工作顺序依次包括进样单位、传送单位、回收单位；所述传送单位的传送速率为0.02～0.05m/s；

其中，所述传送组件用于连续传送碳纳米管生长基片，所述碳源出气口与所述碳纳米管生长装置的进气口导通；所述传送单位包括间隔设置的两组传动导轨，所述两组传动导轨支撑所述碳纳米管生长基片的两对立侧边而进行运送；所述碳纳米管生长基片的两侧表面均沉积有用于生长碳纳米管的催化剂；

所述第一加热组件为所述碳源裂解腔体提供400～600℃的裂解温度；所述第二加热组件具有加热通道，所述第二加热组件为碳纳米管的生长提供400～700℃生长温度，且所述传送组件穿设于所述加热通道内，所述加热通道用于加热传送经过所述加热通道的所述碳纳米管生长基片；所述第二加热组件靠近所述进样单位一端设置，设置长度为所述传送单位长度的5％～70％；

所述碳纳米管批量连续化生产设备生长的碳纳米管直径为6～15纳米，长度为100～1200微米。

2.如权利要求1所述的碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述传动导轨设置有凹槽，所述碳纳米管生长基片的两对立侧边分别夹持在所述传送单位的两组传动导轨的凹槽中。

3.如权利要求1所述的碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述传送单位为间隔设置的两组传动导轨，所述传动导轨设置有凸台，所述碳纳米管生长基片的两对立侧边分别放置于所述传送单位的两组传动导轨的凸台上得到支撑。

4.如权利要求3所述的碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述第二加热组件形成的加热通道的横截面为圆环形或矩形，所述传送单位穿设于所述圆环形或矩形的加热通道内；和/或，

所述碳纳米管生长基片中基片选自：硅片、镍片、铜片、不锈钢片中的一种。

5.如权利要求4所述的碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述第二加热组件的设置长度为所述传送单位长度的部分或全部；和/或，

所述第一加热组件设置在所述碳源裂解装置的部分或全部壁面。

6.如权利要求1～5任一所述的碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括抽真空装置，所述抽真空装置与所述碳纳米管生长装置连接，对所述碳纳米管生长腔体进行真空处理；和/或，

所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括保护气体提供装置，所述保护气体提供装置与所述碳源裂解装置和/或所述碳纳米管生长装置连接，所述保护气体提供装置至少能提供氮气、氩气、氦气中的一种保护气体。

7.如权利要求6所述的碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括控制组件，所述控制组件用于调控所述碳纳米管批量连续化生产设备中各组件中的至少一个。

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