[发明专利]石墨烯加工装置

说明书

本发明涉及石墨烯的技术领域，尤其涉及一种石墨烯加工装置。这种石墨烯加工装置包括真空管式电炉、真空计、机械泵和气体输送管道，真空管式电炉上设有控制温度的温度控制仪和用于石墨烯制备的真空腔，真空腔内设有石英管，在石英管内设有衬底，在石英管的上下端设有加热单元，石英管的前端分别连接氢气管路、氩气管路和甲烷管路，石英管的末端连接输出管路，输出管路上设有真空计、液氮冷阱以及机械泵。通过有效控制制备腔室的生长温度，保证腔室内的真空度和气压，整个装置通过真空计实时采集的实际气压来形成反馈，与设定值进行比较，然后主要通过抽速恒定的机械泵以及流量计的流量来达到气压的设定值，从而构成一个稳定的压力控制系统。

技术领域

本发明涉及一种加工装置，尤其涉及一种石墨烯加工装置。

背景技术

目前石墨烯的制备方法主要有两种：机械方法和化学方法。机械方法通常是以石墨或膨胀石墨为原料，通过机械分离法、取向附生法来制备单层或多层石墨烯；化学方法目前主要用于实验室制备石墨烯，包括氧化石墨还原法和化学气相沉积法。化学气相沉积法加工的时候需要有效控制反应腔内的气体流量，现有技术中应用于大面积石墨烯加工系统的时候，控制系统在控制石墨烯生长过程中的核心控制参量往往会有偏差，需要一个完善的结构系统来进行调节、控制。

发明内容

本发明旨在解决上述缺陷，提供一种石墨烯加工装置。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种石墨烯加工装置包括真空管式电炉、真空计、机械泵和气体输送管道，真空管式电炉上设有控制温度的温度控制仪和用于石墨烯制备的真空腔，真空腔内设有石英管，在石英管内设有衬底，在石英管的上下端设有加热单元，石英管的前端分别连接氢气管路、氩气管路和甲烷管路，石英管的末端连接输出管路，输出管路上设有真空计、液氮冷阱以及机械泵。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述衬底为铜箔。在表面生长机制时需要具有较低溶碳量的金属机体，铜箔根据高温下吸附于金属表面的碳原子的二维生长合并性，可以制备石墨烯薄膜。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述氢气管路上设有流量计二，流量计二的气体流量范围为0~100sccm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述氩气管路上设有流量计一，流量计一的气体流量范围为0-1000sccm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述甲烷管路上设有流量计三，流量计三的气体流量范围为0~100sccm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述石英管将真空管式炉分为上炉体和下炉体。

本发明的有益效果是：这种石墨烯CVD加工装置的结构简单，通过有效控制用于石墨烯制备腔室的生长温度，保证腔室内的真空度和气压，整个装置通过真空计实时采集的实际气压来形成反馈，与设定值进行比较，然后主要通过抽速恒定的机械泵以及流量计的流量来达到气压的设定值，从而构成一个稳定的压力控制系统。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明控制系统的结构示意图；

其中：1、真空管式电炉，2、温度控制仪，3、加热单元，4、石英管，5加热单元，6、氩气管路，7、氢气管路，8、甲烷管路，9、流量计一，10、流量计二，11、流量计三，12、真空计，13、液氮冷阱，14、机械泵。

具体实施方式