[发明专利]多管式制备石墨烯的设备及其控制方法

权利要求书

1.一种多管式制备石墨烯的设备，其特征在于，包括：

炉膛结构；在所述的多管式制备石墨烯的设备的一侧设置所述炉膛结构；在所述的炉膛结构内纵向设置若干组加热棒；将所述加热棒设置成若干加温区间；

刚玉管，在若干组所述的加热棒中穿入所述的刚玉管；随着所述的加温区间由高到低变化；在所述刚玉管内沉积石墨烯；

收集箱体，在所述的炉膛结构的一侧固定所述收集箱体；所述收集箱体收集所述石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一种多管式制备石墨烯的设备，其特征在于，所述的炉膛结构，还包括：

炉膛箱体，在所述的炉膛结构中并列设置若干个所述炉膛箱体；所述的炉膛箱体沿着所述炉膛结构的轴线并排设置；

第一支撑板；在所述的炉膛箱体之间设置所述第一支撑板；所述第一支撑板间隔设置；

炉膛箱体顶板；在若干个所述炉膛箱体的上方覆盖整块的所述的炉膛箱体顶板；

炉膛箱体底板，在若干个所述炉膛箱体的下方覆盖整块的所述的炉膛箱体底板。

3.根据权利要求2所述的一种多管式制备石墨烯的设备，其特征在于，在所述的炉膛箱体顶板上方设置上盖板，所述的上盖板分成两块设置；在所述的炉膛箱体顶板的下方设置加热棒的一端。

4.根据权利要求3所述的一种多管式制备石墨烯的设备，其特征在于，在所述的炉膛箱体顶板上以所述加热棒排列的方式，在所述的炉膛箱体顶板上设置第一圆孔；在所述第一圆孔内插入所述加热棒。

5.根据权利要求4所述的一种多管式制备石墨烯的设备，其特征在于，在所述的炉膛箱体顶板上方设置第一保温板；在所述第一保温板上以所述加热棒排列的方式，在所述的第一保温板上设置第二圆孔；在所述第二圆孔内插入所述加热棒；所述的第二圆孔与所述的第一圆孔设置在同一直线上。

6.根据权利要求2所述的一种多管式制备石墨烯的设备，其特征在于，所述的炉膛箱体，还包括：

保温侧板，在所述的炉膛箱体的左右两侧设置所述的保温侧板；在所述的保温侧板上纵向开设两个第一刚玉管安装孔；在所述的炉膛箱体的预设轴线上设置所述的两个第一刚玉管安装孔；

保温底板，在所述的炉膛箱体的底部设置所述的保温底板；

第二支撑板，在所述的炉膛箱体的前后两侧设置所述第二支撑板；

第二保温板，在所述的炉膛箱体的前侧、后侧、下方各设置所述第二保温板。

7.根据权利要求6所述的一种多管式制备石墨烯的设备，其特征在于，在所述的第二保温板和上盖板的上方分别套入左箱体和右箱体；在所述左箱体和所述右箱体的一侧开设第二刚玉管安装孔；所述的第二刚玉管安装孔同样沿着所述的炉膛箱体的预设轴线上设置；所述的第二刚玉管安装孔与第一刚玉管安装孔保持在同一轴线上；在所述的第二刚玉管安装孔与第一刚玉管安装孔内穿入刚玉管；在所述的左箱体和所述右箱体上设置若干个散热孔。

8.根据权利要求1所述的一种多管式制备石墨烯的设备，其特征在于，所述的收集箱体，还包括：

所述的收集箱体设置成手套箱结构；

仓门，在所述的收集箱体的一侧通过铰链活动连接所述仓门。

9.根据权利要求8所述的一种多管式制备石墨烯的设备，其特征在于，在所述的仓门上开设视窗，在所述视窗的两侧各设置一个视窗压圈；在所述视窗压圈的外侧设置视窗片；在所述的视窗片的外侧固定视窗压板；所述的视窗压圈和所述的视窗压板将所述的视窗片固定在所述的仓门上；在所述的仓门上分别设置冷却孔以及抽取真空孔。

10.一种多管式制备石墨烯的设备的控制方法，其特征在于，包括以下的步骤：

步骤S10，放置原材料：在炉膛箱体内，放置制备石墨烯块状材料，关上仓门，并将仓门密封，进入步骤S20；

步骤S20：设置参数：在主控系统中设置炉膛箱体内不同加温区的加热温度、所述炉膛箱体的真空度以及反应时间；进入步骤S30；

步骤S30：抽取真空：主控装置控制真空泵对炉膛箱体抽真空；进入步骤S40；

步骤S40：判断真空值：主控装置读取真空的数据，如果真空的数据低于预设真空度，则进入步骤S50；如果真空的数据高于预设真空度，则进入步骤S60；

步骤S50：真空控制，真空泵停止抽取真空，保证炉膛箱体内的真空度在预设真空度的偏差范围之内，高于所述预设真空度的偏差范围，则主控装置控制真空泵抽取真空；低于所述预设真空度的偏差范围，所述真空泵停止工作；进入步骤S70；

步骤S60：检查制备石墨烯的炉膛箱体是否漏气，重复步骤S10；

步骤S70：加温：所述的主控装置控制控制加热棒进行加热；进入步骤S80；

步骤S80：判断温度：温度控制器判断是否达预设温度，如果达到预设温度，则进入步骤S90；如果未达到预设温度，则循环重复步骤S70；

步骤S90：保温：所述的主控装置控制温度控制器输出，控制加热棒进行保温，直至预设反应时间归零；进入步骤S100；

步骤S100：加速冷却：通入保护性气体，并加速冷却；直至温度降至室温；并将压力保持在大气压；进入步骤S110；

步骤S110：取料：打开仓门；在收集箱体内得到所需的石墨烯。