[发明专利]碳纳米管批量连续化生产设备及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述碳纳米管批量连续化生产设备包括碳源裂解装置和碳纳米管生长装置；

所述碳源裂解装置包括：碳源裂解腔体，第一加热组件、碳源进气口和碳源出气口，

所述碳纳米管生长装置包括：碳纳米管生长腔体、传送组件、第二加热组件、进气口和出气口；

其中，在所述碳纳米管生长腔体内，所述传送组件从腔体的一端向相对的另一端延伸设置，所述传送组件从工作顺序依次包括进样单位、传送单位、回收单位；所述传送组件用于连续传送碳纳米管生长基片，所述传送单位的传送速率为0.02~0.05m/s；所述碳源出气口与所述碳纳米管生长装置的进气口导通；所述碳源裂解装置中包括体积比为（0.03~0.1）：1的不稳定烃类气体和保护气体的混合气体，所述混合气体通过所述进气口以550~6000ml/min的速率添加到所述碳纳米管生长装置中；

所述第一加热组件为所述碳源裂解腔体提供400~600℃裂解温度，所述第二加热组件为所述碳纳米管生长腔体提供400~700℃碳纳米管生长温度；所述第二加热组件靠近所述碳源裂解装置一侧设置，设置长度为所述传送单位长度的5%~70%；所述碳纳米管批量连续化生产设备生长的碳纳米管的长度为100~1200微米，直径为6~15纳米。

2.如权利要求1所述的碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述进样单位为所述传送单位提供待生长碳纳米管的所述碳纳米管生长基片，所述碳纳米管生长基片在所述传送单位上进行碳纳米管生长，完成碳纳米管生长后的所述碳纳米管生长基片经所述传送单位继续运送至所述回收单位。

3.如权利要求2所述的碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述第二加热组件设置在所述传送单位的下侧沿所述进样单位向所述回收单位设置；和/或，

所述第一加热组件设置在所述碳源裂解装置的部分或者全部壁面。

4.如权利要求3所述的碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述第一加热组件和所述第二加热组件采用石英管加热和/或钨丝加热。

5.如权利要求1~4任一所述的碳纳米管批量连续化生产设备，其特征在于，所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括抽真空装置，所述抽真空装置与所述碳纳米管生长装置连接，对所述碳纳米管生长腔体进行真空处理；和/或，

所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括保护气体提供装置，所述保护气体提供装置与所述碳源裂解装置和/或所述碳纳米管生长装置连接，所述保护气体提供装置至少能提供氮气、氩气、氦气中的一种保护气体；和/或，

所述碳纳米管批量连续化生产设备还包括控制组件，所述控制组件用于调控所述碳纳米管批量连续化生产设备中各组件中的至少一个。

6.一种采用如权利要求1~5任一所述的碳纳米管批量连续化生产设备制备碳纳米管的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过碳源进气口向碳源裂解装置提供碳源气体，调控所述第一加热组件以规定加热温度对所述碳源裂解腔体内的碳源气体进行加热使其进行裂解反应，从而得到不稳定烃类气体；

将体积比为（0.03~0.1）：1的所述不稳定烃类气体与保护气体混合后，以550~6000ml/min的规定流速通过进气口添加到所述碳纳米管生长装置中，为碳纳米管生长提供气体氛围；

碳纳米管生长基片通过进样单位连续均匀的送出至传送单位，所述传送单位连续均匀的运送所述碳纳米管生长基片经过第二加热组件，所述第二加热组件为碳纳米管的生长提供生长温度；

完成碳纳米管生长后的所述碳纳米管生长基片继续被传送单位运送至回收单位回收。

7.如权利要求6所述的制备碳纳米管的方法，其特征在于，

所述第一加热组件提供400-600℃的温度；和/或，

所述第二加热组件提供400-700℃的温度。