CN203440085U - 一种用于生长石墨烯的高温管式炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于生长石墨烯的高温管式炉，包括炉体和炉管，炉体由上炉体和下炉体扣合形成管状腔体，炉管位于管状腔体内且两端在炉体内贯穿并延伸形成为前端管和尾端管，炉管的两端采用法兰密封，其特征在于：在前端管的外表面和尾端管的外表面分别设置有保护罩，保护罩一侧固定于炉体上，另一侧固定于法兰上。本实用新型结构简单，当在正压条件下合成石墨烯时避免法兰爆开的危险；即使在炉管发生爆炸的时候，两端的保护罩能防止碎渣溅出伤人。

Description

一种用于生长石墨烯的高温管式炉

技术领域

本实用新型涉及高温管式炉。

背景技术

石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，其厚度只有0.335纳米，硬度超过钻石，重量几乎为零，是最薄却也是最坚硬的纳米材料。且其透光率高达97.7%，导热系数高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过纳米碳管或硅晶体，而电阻率比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。石墨烯可用来制造透明触控屏幕、光板，甚至太阳能电池。

目前石墨烯的制备方法主要有：机械剥离法，取向附生法，氧化石墨还原法，外延生长法，化学气相沉积法。其中化学气相沉积法可满足规模化制备高质量、大面积石墨烯的要求，因此被普遍使用。但现阶段化学气象沉积的生产工艺都控制在负压或常压条件下，对铜箔的质量要求高，使得多种铜箔都不能用于生长大面积的铜基底石墨烯，制约了石墨烯的工业化进程。通过改进工艺，在正压条件下合成大面积高质量石墨烯可以使多种铜箔都可用于石墨烯的生长。但是在正压条件下生长时管式炉炉腔内的气压比外界气压要高，用于密封炉管的法兰会因无法承受内部压强而爆开，且炉管在高温高压下也会爆开，使生长无法进行且安全性有待提高。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术所存在的不足之处，提供一种用于生长石墨烯的高温管式炉以其可以有效解决正压下无法安全生长石墨烯的问题。

本实用新型解决技术问题，采用如下技术方案：

本实用新型用于生长石墨烯的高温管式炉，包括炉体和炉管，炉体由上炉体和下炉体扣合形成管状腔体，所述炉管位于所述管状腔体内且两端在炉体内贯穿并延伸形成为前端管和尾端管，所述炉管的两端采用法兰密封，其结构特点在于：在所述前端管的外表面和尾端管的外表面分别设置有保护罩，所述保护罩一侧固定于炉体上，另一侧固定于法兰上。

本实用新型用于生长石墨烯的高温管式炉，其结构特点也在于：所述保护罩为对合式，由上半罩和下半罩对合形成容纳前端管或尾端管的管状腔。

在上炉体内和下炉体内沿纵向分别预埋有4根丝杆；

在上炉体两端的内壁上对称固定有两上连接板，两上连接板之间通过位于上炉体内的4根丝杆连接，所述上半罩的一侧固定在所述上连接板上；

在下炉体两端的内壁上对称固定有两下连接板，两下连接板之间通过位于下炉体内的4根丝杆连接，所述下半罩的一侧固定在所述下连接板上。

在所述法兰上连接有带有两耳的圆环状钢质支架，两耳对称设置在所述圆环状钢质支架的两侧，所述下半罩的另一侧通过螺栓固定在所述钢质支架的两耳上；

上半罩的另一侧对称设置有两螺栓，钢质支架的两耳上侧设置有两开口槽，上半罩和下半罩对合后，上半罩另一侧的螺栓落入开口槽内。

所述上半罩和下半罩的底面设置有多个用于散热的通孔。

所述上半罩和下半罩的厚度为2-5mm。

所述丝杆的直径是5mm-20mm。

所述连接板的厚度5mm-15mm。

所述钢质支架的厚度为2-5mm。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型结构简单，当在正压条件下合成石墨烯时避免法兰爆开的危险；即使在炉管发生爆炸的时候，两端的保护罩能防止碎渣溅出伤人；

2、本实用新型通过丝杆、上连接板以及下连接板将保护罩与炉体连接在一起，通过钢质支架将保护罩与法兰连接在一起，牢固可靠；

3、本实用新型的保护罩上设置有多个用于散热的通孔，可对保护罩内炉管有效散热。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型钢质支架的结构示意图；

图中标号：1炉管；1a前端管；1b尾端管；2上炉体；3下炉体；4法兰；5上半罩；6下半罩；7丝杆；8上连接板；9下连接板；10钢质支架；

具体实施方式

如图1所示，本实用新型用于生长石墨烯的高温管式炉，包括炉体和炉管1，炉体由上炉体2和下炉体3扣合形成管状腔体，炉管1位于管状腔体内且两端在炉体内贯穿并延伸形成为前端管1a和尾端管1b，炉管1的两端采用法兰4密封，在前端管1a的外表面和尾端管1b的外表面分别设置有保护罩，保护罩一侧固定于炉体上，另一侧固定于法兰4上。

保护罩为对合式，由上半罩5和下半罩6对合形成容纳前端管1a或尾端管1b的管状腔。

如图2所示，在上炉体2内和下炉体3内沿纵向分别预埋有4根丝杆7；在上炉体2两端的内壁上对称固定有两上连接板8，两上连接板8之间通过位于上炉体2内的4根丝杆7连接，上半罩5的一侧固定在所述上连接板8上；

在下炉体3两端的内壁上对称固定有两下连接板9，两下连接板9之间通过位于下炉体3内的4根丝杆7连接，下半罩6的一侧固定在所述下连接板9上。

在法兰4上连接有带有两耳的圆环状钢质支架10，两耳对称设置在所述圆环状钢质支架（10）的两侧，下半罩6的另一侧通过螺栓固定在所述钢质支架10的两耳上；

上半罩5的另一侧对称设置有两螺栓，钢质支架10的两耳上侧设置有两开口槽，上半罩5和下半罩6对合后，上半罩5另一侧的螺栓落入开口槽内。钢质支架10的结构如图3所示。

上半罩5和下半罩6的底面设置有多个用于散热的通孔。

具体实施中，上半罩5和下半罩6的厚度为2-5mm；丝杆7的直径是5mm-20mm；连接板8的厚度5mm-15mm；钢质支架10的厚度为2-5mm。

本实用新型结构简单，当在正压条件下合成石墨烯时避免法兰爆开的危险；即使在炉管发生爆炸的时候，两端的保护罩能防止碎渣溅出伤人。

Claims (9)

1.一种用于生长石墨烯的高温管式炉，包括炉体和炉管（1），炉体由上炉体（2）和下炉体（3）扣合形成管状腔体，所述炉管（1）位于所述管状腔体内且两端在炉体内贯穿并延伸形成为前端管（1a）和尾端管（1b），所述炉管（1）的两端采用法兰（4）密封，其特征在于：在所述前端管（1a）的外表面和尾端管（1b）的外表面分别设置有保护罩，所述保护罩一侧固定于炉体上，另一侧固定于法兰（4）上。 

2.根据权利要求1所述的用于生长石墨烯的高温管式炉，其特征在于：所述保护罩为对合式，由上半罩（5）和下半罩（6）对合形成容纳前端管（1a）或尾端管（1b）的管状腔。 

3.根据权利要求2所述的用于生长石墨烯的高温管式炉，其特征在于： 

在上炉体（2）内和下炉体（3）内沿纵向分别预埋有4根丝杆（7）； 

在上炉体（2）两端的内壁上对称固定有两上连接板（8），两上连接板（8）之间通过位于上炉体（2）内的4根丝杆（7）连接，所述上半罩（5）的一侧固定在所述上连接板（8）上； 

在下炉体（3）两端的内壁上对称固定有两下连接板（9），两下连接板（9）之间通过位于下炉体（3）内的4根丝杆（7）连接，所述下半罩（6）的一侧固定在所述下连接板（9）上。 

4.根据权利要求3所述的用于生长石墨烯的高温管式炉，其特征在于：在所述法兰（4）上连接有带有两耳的圆环状钢质支架（10），两耳对称设置在所述圆环状钢质支架（10）的两侧，所述下半罩（6）的另一侧通过螺栓固定在所述钢质支架（10）的两耳上； 

上半罩（5）的另一侧对称设置有两螺栓，钢质支架（10）的两耳上侧设置有两开口槽，上半罩（5）和下半罩（6）对合后，上半罩（5）另一侧的螺栓落入开口槽内。 

5.根据权利要求2或3或4所述的用于生长石墨烯的高温管式炉，其特征是：所述上半罩（5）和下半罩（6）的底面设置有多个用于散热的通孔。 

6.根据权利要求2或3或4所述的用于生长石墨烯的高温管式炉，其特征是：所述上半罩（5）和下半罩（6）的厚度为2-5mm。 

7.根据权利要求3所述的用于生长石墨烯的高温管式炉，其特征是：所述丝杆（7）的直径是5mm-20mm。 

8.根据权利要求3或4所述的用于生长石墨烯的高温管式炉，其特征是：所述连接板（8）的厚度5mm-15mm。 

9.根据权利要求4所述的用于生长石墨烯的高温管式炉，其特征是：所述钢质支架（10）的厚度为2-5mm。 

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