CN114873583A - 一种石墨烯生长装置及其生长方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯生长装置及其生长方法，包括进料设备本体、预热设备本体、沉淀设备本体和降温设备本体，所述进料设备本体、预热设备本体、沉淀设备本体和降温设备本体之间通过电动闭合门连接，所述预热设备本体内设有蜗杆，所述蜗杆的两端均通过第一轴承与预热设备本体的内壁连接，所述蜗杆的一侧设有扇叶组件，所述蜗杆的外部套设有齿轮环，所述齿轮环与蜗杆固定连接，所述预热设备本体的顶部内壁开设有第一通孔。本发明所述的一种石墨烯生长装置及其生长方法，属于石墨烯制备技术领域，可以使得预热设备本体内的热气均匀分布在预热设备本体内，进而使得石墨烯的预热效果更佳，以及便于对电机进行更换检修。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯制备技术领域，特别涉及一种石墨烯生长装置及其生长方法。
背景技术
墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一层碳原子厚度的新型二维材料，由于石墨烯特殊的化学结构使其在力学、热学、光学、电学等方面具有十分优异的性质，如具有超强的导电性、宽谱段高透明度、超高的机械强度与良好的导热性等，石墨烯独特的物理性质决定了其广阔的应用前景，在现有技术中，例如申请号为201420440782.6的专利，包括多个真空阀，依次设置在相邻两个真空阀之间的进料装置、预热装置、沉积装置和降温装置，虽然缩短石墨烯的生长周期，但在实际使用时，预热装置内的热量分布不均，不便于实际使用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种石墨烯生长装置及其生长方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种石墨烯生长装置，包括进料设备本体、预热设备本体、沉淀设备本体和降温设备本体，所述进料设备本体、预热设备本体、沉淀设备本体和降温设备本体之间通过电动闭合门连接，所述预热设备本体内设有蜗杆，所述蜗杆的两端均通过第一轴承与预热设备本体的内壁连接，所述蜗杆的一侧设有扇叶组件，所述蜗杆的外部套设有齿轮环，所述齿轮环与蜗杆固定连接，所述预热设备本体的顶部内壁开设有第一通孔，所述齿轮环的一侧设有齿轮，所述齿轮的一侧设有电机，所述预热设备本体的顶部设有密封盖，所述电机上固定连接有安装板，所述安装板的顶端贯穿密封盖，所述密封盖的两侧分别设有定位环和支撑板，所述定位环和支撑板的底部均与预热设备本体的顶部固定连接，所述密封盖的一侧固定连接有第一固定板，所述支撑板贯穿第一固定板，所述安装板的一侧开设有定位孔，所述密封盖的顶部设有限位插板，所述限位插板的一端固定连接有第二固定板，所述限位插板的另一端贯穿支撑板，且所述限位插板的一端贯穿定位孔，所述第二固定板的一侧固定连接有定位块，所述限位插板和密封盖通过限位组件连接。
优选的，所述限位组件包括开设于密封盖顶部的限位槽，所述限位插板的顶部开设有第二通孔，所述限位插板的上方设有连接板，所述连接板的底部固定连接有限位板，所述限位板贯穿第二通孔，且所述限位板的底端位于限位槽内，所述连接板的底部与密封盖的顶部通过若干拉伸弹簧连接。
优选的，所述连接板的顶部固定连接有拉环。
优选的，所述定位环套设于定位块的外部。
优选的，所述齿轮环和齿轮相啮合。
优选的，所述限位插板的底部与密封盖的顶部相接触。
优选的，所述扇叶组件包括若干设置于蜗杆一侧的固定轴，所述固定轴的底端设有若干扇叶，所述固定轴的顶端与预热设备本体的顶部内壁通过第二轴承连接，所述固定轴的外部套设有蜗轮，所述固定轴和蜗轮固定连接，且所述蜗轮和蜗杆相啮合。
一种石墨烯生长方法，包括以下步骤：
S1、生长基底通过进料设备本体进入到预热设备本体内，通过电机驱动齿轮转动，进而使得齿轮环转动，通过蜗杆驱动若干个蜗轮转动，从而使得固定轴驱动扇叶转动，使得预热设备本体内的热气均匀分布在预热设备本体内，进而使得石墨烯的预热效果更佳；
S2、预热后的石墨烯进入到沉淀设备本体内，通过沉淀设备本体对石墨烯进行升温沉淀，进而在生长基底上沉积石墨烯，沉淀结束后，生长基底移动至降温设备本体内，进行降温处理，降温结束后，取出石墨烯；
S3、当电机出现损坏时，通过驱动连接板上移，使得限位板脱离限位槽和第二通孔，且拉伸弹簧处于拉伸状态，解除对限位插板位置的限定，进而驱动限位插板移动，使得限位插板的一端脱离支撑板，且限位插板驱动第二固定板移动，使得第二固定板驱动定位块脱离定位环，进而解除密封盖和预热设备本体之间的固定关系，进而上移密封盖，使得电机和齿轮通过第一通孔从预热设备本体内脱离，进而再次驱动限位插板移动，使得限位插板脱离定位孔，解除对安装板位置的限定，进而驱动电机下移，使得安装板脱离密封盖，即可完成电机的拆除；
S4、当电机检修结束后，驱动安装板贯穿密封盖，进而驱动限位插板移动，使得限位插板贯穿定位孔，进而使得安装板相对密封盖固定，从而使得电机相对密封盖固定，驱动密封盖移动，使得电机通过第一通孔再次移动至预热设备本体内，使得齿轮和齿轮环相啮合，且支撑板再次贯穿第一固定板，进而驱动限位插板移动，使得限位插板的一端贯穿支撑板，且第二固定板驱动定位块再次插入定位环内，使得密封盖相对预热设备本体固定，同时第二通孔再次移动至限位板的下方，进而拉伸弹簧驱动连接板下移，使得限位板贯穿第二通孔，且限位板的底端移动至限位槽内，进而使得限位插板相对密封盖固定，避免限位插板晃动。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：一种石墨烯生长装置及其生长方法，通过电机驱动齿轮转动，进而使得齿轮环转动，通过蜗杆驱动若干个蜗轮转动，从而使得固定轴驱动扇叶转动，使得预热设备本体内的热气均匀分布在预热设备本体内，进而使得石墨烯的预热效果更佳，以及便于对电机进行更换检修。
附图说明
图1为本发明一种石墨烯生长装置的整体结构示意图；
图2为本发明一种石墨烯生长装置的预热设备本体内部结构示意图；
图3为本发明一种石墨烯生长装置的密封盖结构示意图；
图4为本发明一种石墨烯生长装置的限位插板结构示意图；
图5为本发明一种石墨烯生长装置的安装板结构示意图。
图中：1、进料设备本体；2、预热设备本体；3、沉淀设备本体；4、降温设备本体；5、电动闭合门；6、蜗杆；7、第一轴承；8、固定轴；9、蜗轮；10、扇叶；11、第二轴承；12、齿轮环；13、第一通孔；14、电机；15、齿轮；16、密封盖；17、定位环；18、支撑板；19、第一固定板；20、安装板；21、定位孔；22、限位插板；23、第二固定板；24、定位块；25、限位槽；26、第二通孔；27、限位板；28、连接板；29、拉伸弹簧；30、拉环。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-5所示，一种石墨烯生长装置，包括进料设备本体1、预热设备本体2、沉淀设备本体3和降温设备本体4，进料设备本体1、预热设备本体2、沉淀设备本体3和降温设备本体4之间通过电动闭合门5连接，预热设备本体2内设有蜗杆6，蜗杆6的两端均通过第一轴承7与预热设备本体2的内壁连接，蜗杆6的一侧设有扇叶组件，蜗杆6的外部套设有齿轮环12，齿轮环12与蜗杆6固定连接，预热设备本体2的顶部内壁开设有第一通孔13，齿轮环12的一侧设有齿轮15，齿轮15的一侧设有电机14，预热设备本体2的顶部设有密封盖16，电机14上固定连接有安装板20，安装板20的顶端贯穿密封盖16，密封盖16的两侧分别设有定位环17和支撑板18，定位环17和支撑板18的底部均与预热设备本体2的顶部固定连接，密封盖16的一侧固定连接有第一固定板19，支撑板18贯穿第一固定板19，安装板20的一侧开设有定位孔21，密封盖16的顶部设有限位插板22，限位插板22的一端固定连接有第二固定板23，限位插板22的另一端贯穿支撑板18，且限位插板22的一端贯穿定位孔21，第二固定板23的一侧固定连接有定位块24，限位插板22和密封盖16通过限位组件连接；
在本实施例中，限位组件包括开设于密封盖16顶部的限位槽25，限位插板22的顶部开设有第二通孔26，限位插板22的上方设有连接板28，连接板28的底部固定连接有限位板27，限位板27贯穿第二通孔26，且限位板27的底端位于限位槽25内，连接板28的底部与密封盖16的顶部通过若干拉伸弹簧29连接，通过驱动连接板28上移，使得限位板27脱离限位槽25和第二通孔26，且拉伸弹簧29处于拉伸状态，解除对限位插板22位置的限定，进而驱动限位插板22移动，使得限位插板22的一端脱离支撑板18，且限位插板22驱动第二固定板23移动，使得第二固定板23驱动定位块24脱离定位环17，进而解除密封盖16和预热设备本体2之间的固定关系，进而上移密封盖16，使得电机14和齿轮15通过第一通孔13从预热设备本体2内脱离，进而再次驱动限位插板22移动，使得限位插板22脱离定位孔21，解除对安装板20位置的限定，进而驱动电机14下移，使得安装板20脱离密封盖16，即可完成电机14的拆除。
在本实施例中，连接板28的顶部固定连接有拉环30，通过设置的拉环30，便于驱动连接板28移动。
在本实施例中，定位环17套设于定位块24的外部。
在本实施例中，齿轮环12和齿轮15相啮合。
在本实施例中，限位插板22的底部与密封盖16的顶部相接触。
在本实施例中，扇叶组件包括若干设置于蜗杆6一侧的固定轴8，固定轴8的底端设有若干扇叶10，固定轴8的顶端与预热设备本体2的顶部内壁通过第二轴承11连接，固定轴8的外部套设有蜗轮9，固定轴8和蜗轮9固定连接，且蜗轮9和蜗杆6相啮合，通过电机14驱动齿轮15转动，进而使得齿轮环12转动，通过蜗杆6驱动若干个蜗轮9转动，从而使得固定轴8驱动扇叶10转动，使得预热设备本体2内的热气均匀分布在预热设备本体2内。
一种石墨烯生长方法，包括以下步骤：
S1、生长基底通过进料设备本体1进入到预热设备本体2内，通过电机14驱动齿轮15转动，进而使得齿轮环12转动，通过蜗杆6驱动若干个蜗轮9转动，从而使得固定轴8驱动扇叶10转动，使得预热设备本体2内的热气均匀分布在预热设备本体2内，进而使得石墨烯的预热效果更佳；
S2、预热后的石墨烯进入到沉淀设备本体3内，通过沉淀设备本体3对石墨烯进行升温沉淀，进而在生长基底上沉积石墨烯，沉淀结束后，生长基底移动至降温设备本体4内，进行降温处理，降温结束后，取出石墨烯；
S3、当电机14出现损坏时，通过驱动连接板28上移，使得限位板27脱离限位槽25和第二通孔26，且拉伸弹簧29处于拉伸状态，解除对限位插板22位置的限定，进而驱动限位插板22移动，使得限位插板22的一端脱离支撑板18，且限位插板22驱动第二固定板23移动，使得第二固定板23驱动定位块24脱离定位环17，进而解除密封盖16和预热设备本体2之间的固定关系，进而上移密封盖16，使得电机14和齿轮15通过第一通孔13从预热设备本体2内脱离，进而再次驱动限位插板22移动，使得限位插板22脱离定位孔21，解除对安装板20位置的限定，进而驱动电机14下移，使得安装板20脱离密封盖16，即可完成电机14的拆除；
S4、当电机14检修结束后，驱动安装板20贯穿密封盖16，进而驱动限位插板22移动，使得限位插板22贯穿定位孔21，进而使得安装板20相对密封盖16固定，从而使得电机14相对密封盖16固定，驱动密封盖16移动，使得电机14通过第一通孔13再次移动至预热设备本体2内，使得齿轮15和齿轮环12相啮合，且支撑板18再次贯穿第一固定板19，进而驱动限位插板22移动，使得限位插板22的一端贯穿支撑板18，且第二固定板23驱动定位块24再次插入定位环17内，使得密封盖16相对预热设备本体2固定，同时第二通孔26再次移动至限位板27的下方，进而拉伸弹簧29驱动连接板28下移，使得限位板27贯穿第二通孔26，且限位板27的底端移动至限位槽25内，进而使得限位插板22相对密封盖16固定，避免限位插板22晃动。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种石墨烯生长装置，其特征在于：包括进料设备本体(1)、预热设备本体(2)、沉淀设备本体(3)和降温设备本体(4)，所述进料设备本体(1)、预热设备本体(2)、沉淀设备本体(3)和降温设备本体(4)之间通过电动闭合门(5)连接，所述预热设备本体(2)内设有蜗杆(6)，所述蜗杆(6)的两端均通过第一轴承(7)与预热设备本体(2)的内壁连接，所述蜗杆(6)的一侧设有扇叶组件，所述蜗杆(6)的外部套设有齿轮环(12)，所述齿轮环(12)与蜗杆(6)固定连接，所述预热设备本体(2)的顶部内壁开设有第一通孔(13)，所述齿轮环(12)的一侧设有齿轮(15)，所述齿轮(15)的一侧设有电机(14)，所述预热设备本体(2)的顶部设有密封盖(16)，所述电机(14)上固定连接有安装板(20)，所述安装板(20)的顶端贯穿密封盖(16)，所述密封盖(16)的两侧分别设有定位环(17)和支撑板(18)，所述定位环(17)和支撑板(18)的底部均与预热设备本体(2)的顶部固定连接，所述密封盖(16)的一侧固定连接有第一固定板(19)，所述支撑板(18)贯穿第一固定板(19)，所述安装板(20)的一侧开设有定位孔(21)，所述密封盖(16)的顶部设有限位插板(22)，所述限位插板(22)的一端固定连接有第二固定板(23)，所述限位插板(22)的另一端贯穿支撑板(18)，且所述限位插板(22)的一端贯穿定位孔(21)，所述第二固定板(23)的一侧固定连接有定位块(24)，所述限位插板(22)和密封盖(16)通过限位组件连接。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯生长装置，其特征在于：所述限位组件包括开设于密封盖(16)顶部的限位槽(25)，所述限位插板(22)的顶部开设有第二通孔(26)，所述限位插板(22)的上方设有连接板(28)，所述连接板(28)的底部固定连接有限位板(27)，所述限位板(27)贯穿第二通孔(26)，且所述限位板(27)的底端位于限位槽(25)内，所述连接板(28)的底部与密封盖(16)的顶部通过若干拉伸弹簧(29)连接。
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯生长装置，其特征在于：所述连接板(28)的顶部固定连接有拉环(30)。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯生长装置，其特征在于：所述定位环(17)套设于定位块(24)的外部。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯生长装置，其特征在于：所述齿轮环(12)和齿轮(15)相啮合。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯生长装置，其特征在于：所述限位插板(22)的底部与密封盖(16)的顶部相接触。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯生长装置，其特征在于：所述扇叶组件包括若干设置于蜗杆(6)一侧的固定轴(8)，所述固定轴(8)的底端设有若干扇叶(10)，所述固定轴(8)的顶端与预热设备本体(2)的顶部内壁通过第二轴承(11)连接，所述固定轴(8)的外部套设有蜗轮(9)，所述固定轴(8)和蜗轮(9)固定连接，且所述蜗轮(9)和蜗杆(6)相啮合。
8.一种石墨烯生长方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、生长基底通过进料设备本体(1)进入到预热设备本体(2)内，通过电机(14)驱动齿轮(15)转动，进而使得齿轮环(12)转动，通过蜗杆(6)驱动若干个蜗轮(9)转动，从而使得固定轴(8)驱动扇叶(10)转动，使得预热设备本体(2)内的热气均匀分布在预热设备本体(2)内，进而使得石墨烯的预热效果更佳；
S2、预热后的石墨烯进入到沉淀设备本体(3)内，通过沉淀设备本体(3)对石墨烯进行升温沉淀，进而在生长基底上沉积石墨烯，沉淀结束后，生长基底移动至降温设备本体(4)内，进行降温处理，降温结束后，取出石墨烯；
S3、当电机(14)出现损坏时，通过驱动连接板(28)上移，使得限位板(27)脱离限位槽(25)和第二通孔(26)，且拉伸弹簧(29)处于拉伸状态，解除对限位插板(22)位置的限定，进而驱动限位插板(22)移动，使得限位插板(22)的一端脱离支撑板(18)，且限位插板(22)驱动第二固定板(23)移动，使得第二固定板(23)驱动定位块(24)脱离定位环(17)，进而解除密封盖(16)和预热设备本体(2)之间的固定关系，进而上移密封盖(16)，使得电机(14)和齿轮(15)通过第一通孔(13)从预热设备本体(2)内脱离，进而再次驱动限位插板(22)移动，使得限位插板(22)脱离定位孔(21)，解除对安装板(20)位置的限定，进而驱动电机(14)下移，使得安装板(20)脱离密封盖(16)，即可完成电机(14)的拆除；
S4、当电机(14)检修结束后，驱动安装板(20)贯穿密封盖(16)，进而驱动限位插板(22)移动，使得限位插板(22)贯穿定位孔(21)，进而使得安装板(20)相对密封盖(16)固定，从而使得电机(14)相对密封盖(16)固定，驱动密封盖(16)移动，使得电机(14)通过第一通孔(13)再次移动至预热设备本体(2)内，使得齿轮(15)和齿轮环(12)相啮合，且支撑板(18)再次贯穿第一固定板(19)，进而驱动限位插板(22)移动，使得限位插板(22)的一端贯穿支撑板(18)，且第二固定板(23)驱动定位块(24)再次插入定位环(17)内，使得密封盖(16)相对预热设备本体(2)固定，同时第二通孔(26)再次移动至限位板(27)的下方，进而拉伸弹簧(29)驱动连接板(28)下移，使得限位板(27)贯穿第二通孔(26)，且限位板(27)的底端移动至限位槽(25)内，进而使得限位插板(22)相对密封盖(16)固定，避免限位插板(22)晃动。
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2021
- 2021-09-22 CN CN202111104120.2A patent/CN114873583A/zh active Pending
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