CN203096170U - 一种石墨烯铜线生产装置 - Google Patents

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袁光兵
黄新华
朱敏
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Abstract

本实用新型涉及铜导线生产技术领域，公开了一种石墨烯铜线生产装置。包括化学气相沉积炉，其特征在于，所述化学气相沉积炉包括方形炉体及设于所述炉体内的方形沉积室，在所述炉底与室底之间，所述炉壁与室壁之间分别设有加热板；所述沉积室内竖直设有两个辊筒，所述辊筒外圆上设有螺旋过线槽；所述炉体的底部设有与所述沉积室相通的进气口，所述炉体的顶部设有与所述沉积室相通的出气口；所述炉体的一侧设有与所述沉积室连通的进线孔，所述炉体的另一侧设有与所述沉积室连通的出线孔。本实用新型的有益效果在于，解决了由于沉积时间过长而导致本工序难于连续生产的困难，同时也保证了化学沉积效果和产品质量。

Description

一种石墨烯铜线生产装置
技术领域
本实用新型涉及铜导线生产技术领域，尤其涉及一种石墨烯铜线生产装置。
背景技术
石墨烯铜线是一种外表包裹有石墨烯膜的铜线。其是在99.97%以上纯度的精铜线上采用纳米技术包覆工艺生产的，石墨烯与铜线间能实现完美结合，沿圆周方向及纵向分布均匀，同心度好。石墨烯铜导线与纯铜线的重量在两者直径相同的条件下几乎没有变化，但是石墨烯铜导线的导电性、坚韧性却相比纯铜线提高了几十倍甚至上百倍；石墨烯铜导线与纯铜线比传热率高，电流密度耐受量是纯铜的100倍左右；石墨烯铜导线降低了电流输送过程中的电噪声，延长线缆使用寿命，其寿命约是普通纯铜线的60倍。并且电磁波屏蔽性强，无辐射，抗辐射。由于石墨烯铜线抗损害性极强，可使材料循环使用，节约能源。因此石墨烯铜线被广泛应用在：太空卫星，太空航天缆线、替代硅生产超级计算机、光子传感器、液晶显示材料、新一代太阳能发电等领域。
石墨烯铜线的生产关键工序是化学气相沉积，是将高纯度无氧化铜线通过化学气相沉积(CVD)法加工形成的。而目前尚没有比较成熟实用的可实现连续生产的设备。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种石墨烯铜线生产装置。以实现石墨烯铜导线的连续化学气相沉积生产。    
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种石墨烯铜线生产装置，包括化学气相沉积炉，其特征在于，所述化学气相沉积炉包括方形炉体及设于所述炉体内的方形沉积室，所述炉体包括炉底、炉壁及炉盖，所述沉积室包括室底、室壁及室盖，在所述炉底与室底之间，所述炉壁与室壁之间分别设有加热板。
所述沉积室内竖直设有两个辊筒，所述辊筒外圆上设有螺旋过线槽。
所述炉体的底部设有与所述沉积室相通的进气口，所述炉体的顶部设有与所述沉积室相通的出气口。
所述炉体的一侧设有与所述沉积室连通的进线孔，所述炉体的另一侧设有与所述沉积室连通的出线孔。
本实用新型的有益效果是，本沉积装置结构简单，便于操作；通过铜线在两个辊筒上往复缠绕增加了铜线在沉积室的停留时间，解决了由于沉积需要时间过长而导致本工序难于连续生产的困难，同时也保证了化学沉积效果和产品质量。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述加热板及沉积室的室底、室壁、室盖的材质为炭/炭复合材料。
采用上述进一步方案的有益效果是，炭/炭复合材料是目前较理想的化学沉积炉用材。
进一步，所述沉积室的底部设有均气板，所述均气板上均布有均气孔。
采用上述进一步方案的有益效果是，采用均气板可以是整个沉积室气氛稳定均匀，增加了有效利用空间，有利于提高沉积效果。
进一步，所述辊筒的外部包裹有炭/炭复合材料表层。
采用上述进一步方案的有益效果是，采用外部包裹炭/炭复合材料有利于适应沉积室用材并节约制造成本。
进一步，还包括铜线生产设备，所述铜线生产设备包括上引法连铸机、大拉机、中拉机及多头绞丝机。
采用上述进一步方案的有益效果是，采用上述常规工序制作铜线，有利于工厂现有设备的利用。
附图说明
图1为本实用新型的主剖面图；
图2为图1的A-A向剖视图。
在图1和图2中，1、炉体；1-1、炉壁；1-2、炉盖；1-3、炉底；2、沉积室；2-1、室壁；2-2、室盖；2-3、室底；3、加热板；4、辊筒；4-1、表层；5、出气口；6、进气口；7、进线孔；8、出线孔；9、均气板；9-1、均气孔；10、铜线。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1和图2所示，一种石墨烯铜线生产装置，包括化学气相沉积炉，其特征在于，所述化学气相沉积炉包括方形炉体及设于所述炉体内的方形沉积室，所述炉体1包括炉底1-3、炉壁1-1及炉盖1-2，所述沉积室2包括室底2-3、室壁2-1及室盖2-2，在所述炉底1-3与室底2-3之间，所述炉壁1-1与室壁2-1之间分别设有加热板3；
所述沉积室2内竖直设有两个辊筒4，所述辊筒4外圆上设有螺旋过线槽；
所述炉体1的底部设有与所述沉积室2相通的进气口6，所述炉体1的顶部设有与所述沉积室2相通的出气口5；
所述炉体1的一侧设有与所述沉积室2连通的进线孔7，所述炉体1的另一侧设有与所述沉积室2连通的出线孔8。
所述加热板3及沉积室2的室底2-3、室壁2-1、室盖2-2的材质为炭/炭复合材料。
所述沉积室2的底部设有均气板9，所述均气板9上均布有均气孔9-1。
所述辊筒4的外部包裹有炭/炭复合材料表层4-1。
所述石墨烯铜线生产装置还包括铜线生产设备，所述铜线生产设备包括上引法连铸机、大拉机、中拉机及多头绞丝机。
本实用新型在使用时，将铜导线通过所述进线孔7引入沉积室2，并在两个辊筒4之间往复缠绕，然后从所述出线孔8拉出，即可以进入连续作业。所述辊筒4可以在铜线10的拉力下转动，还可以使用外力使其同步运转，以减缓对铜线10的张力。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种石墨烯铜线生产装置，包括化学气相沉积炉，其特征在于，所述化学气相沉积炉包括方形炉体及设于所述炉体内的方形沉积室，所述炉体包括炉底、炉壁及炉盖，所述沉积室包括室底、室壁及室盖，在所述炉底与室底之间，所述炉壁与室壁之间分别设有加热板；
所述沉积室内竖直设有两个辊筒，所述辊筒外圆上设有螺旋过线槽；
所述炉体的底部设有与所述沉积室相通的进气口，所述炉体的顶部设有与所述沉积室相通的出气口；
所述炉体的一侧设有与所述沉积室连通的进线孔，所述炉体的另一侧设有与所述沉积室连通的出线孔。
2.根据权利要求1所述的石墨烯铜线生产装置，其特征在于，所述加热板及沉积室的室底、室壁、室盖的材质为炭/炭复合材料。
3.根据权利要求1或2所述的石墨烯铜线生产装置，其特征在于，所述沉积室的底部设有均气板，所述均气板上均布有均气孔。
4.根据权利要求3所述的石墨烯铜线生产装置，其特征在于，所述辊筒的外部包裹有炭/炭复合材料表层。
5.根据权利要求4所述的石墨烯铜线生产装置，其特征在于，还包括铜线生产设备，所述铜线生产设备包括上引法连铸机、大拉机、中拉机及多头绞丝机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103103493A (zh) * 2012-11-07 2013-05-15 山东鑫汇铜材有限公司 一种石墨烯铜线生产装置
CN111058017A (zh) * 2019-11-22 2020-04-24 上海交通大学 石墨烯金属复合丝材及其低温连续化制备方法

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