CN104607344A - 一种石墨烯薄膜掺杂设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种石墨烯薄膜掺杂设备，它包括密封箱体、可转动地安装在所述密封箱体内的输送带、用于驱动所述输送带转动的输送电机、安装在所述密封箱体内且位于所述输送带上方的摆动组件、安装在所述摆动组件上且错开设置的两排喷雾组件、与所述喷雾组件分别相连通用于向其中加入掺杂剂的添加盒以及与所述喷雾组件分别相连通用于向其中导入压缩气体的进气管路，两排所述喷雾组件相平行设置。本发明石墨烯薄膜掺杂设备，一方面在密封箱体内设置输送带，用于将待掺杂的石墨烯薄膜向前输送；另一方面在摆动组件上安装两排喷雾组件，并且喷雾组件错开设置，这样能够提高掺杂剂喷洒的均匀程度，进而确保石墨烯薄膜的掺杂均匀。

Description

一种石墨烯薄膜掺杂设备
技术领域
 本发明涉及一种薄膜掺杂设备，具体涉及一种石墨烯薄膜掺杂设备。
背景技术
石墨烯是由碳原子直接紧密堆积而成的二维蜂窝状晶格结构的一种碳质材料。目前石墨烯薄膜的制备方法主要有微机械玻璃法、液相化学法、碳化硅外延石墨烯薄膜阀、化学气相沉积法等，其中通过微机械剥离法获得石墨烯不仅面积小，且产量少，不具有工业使用价值；而通过液相化学法、碳化硅外延石墨烯薄膜法、化学气相沉积法得到的石墨烯薄膜方阻较大，液相化学法获得的石墨烯薄膜方阻在5×103Ω左右，碳化硅外延石墨烯薄膜方阻在1.05×105Ω左右，通过化学气相沉积法得到的单层石墨烯薄膜方阻在1×103Ω左右。化学气相沉积法得到的石墨烯薄膜叠加多层后，可以有效降低石墨烯薄膜的方阻；但叠加多层的同时石墨烯薄膜的光透射率也在降低，因此限制了石墨烯薄膜在显示技术领域及其他工业领域的应用。
现有技术中，为了克服石墨烯薄膜方阻大的缺陷通常采用硝酸掺杂或氯金酸掺杂的方法，而硝酸掺杂或氯金酸掺杂主要通过手工喷涂，首先将掺杂剂装进喷壶，再由压缩空气带出形成雾化，手持喷嘴正对石墨烯膜进行掺杂。手工喷涂效率低，掺杂质量难以保证。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种石墨烯薄膜掺杂设备。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种石墨烯薄膜掺杂设备，它包括密封箱体、可转动地安装在所述密封箱体内的输送带、用于驱动所述输送带转动的输送电机、安装在所述密封箱体内且位于所述输送带上方的摆动组件、安装在所述摆动组件上且错开设置的两排喷雾组件、与所述喷雾组件分别相连通用于向其中加入掺杂剂的添加盒以及与所述喷雾组件分别相连通用于向其中导入压缩气体的进气管路，两排所述喷雾组件相平行设置，所述喷雾组件的雾化粒度为0.2~5微米。
优化地，所述输送带底部安装有风机，所述风机连接有废气回收组件。
进一步地，所述摆动组件包括摆动框、安装在所述摆动框底部且对称设置的多个滚轮以及与所述摆动框相连接用于驱动其进行摆动的摆动电机。
进一步地，它还包括与所述喷雾组件分别相连通的加料管路，所述加料管路安装有总阀以及设置在所述喷雾组件和所述加料管路之间的独立控制手动阀。
优化地，所述进气管路上安装有进气减压阀。
优化地，所述喷雾组件上可拆卸地安装有喷头，所述喷头由PVC塑料制成。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明石墨烯薄膜掺杂设备，一方面在密封箱体内设置输送带，用于将待掺杂的石墨烯薄膜向前输送；另一方面在摆动组件上安装两排喷雾组件，并且喷雾组件错开设置，这样能够提高掺杂剂喷洒的均匀程度，进而确保石墨烯薄膜的掺杂均匀。
附图说明
附图1是本发明石墨烯薄膜掺杂设备的结构示意图；
附图2是附图1的部分结构示意图；
其中，1、密封箱体；2、输送带；3、输送电机；4、摆动组件；41、摆动框；42、滚轮；43、摆动电机；5、添加盒；6、总阀；7、独立控制手动阀；8、喷雾组件；81、喷头；9、加料管路；10、进气管路；11、进气减压阀；12、风机；13、废气回收组件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明。
如图1和图2所示的石墨烯薄膜掺杂设备，它包括密封箱体1、输送带2、输送电机3、摆动组件4、添加盒5、喷雾组件8以及进气管路10。
其中，密封箱体1安装在地面上，它的底部设置有多个支撑脚，由于掺杂剂是硝酸或氯金酸等腐蚀性化学物质，因此密封箱体1需要密封并且使用耐腐蚀材料，避免上述化学物质对环境的污染。输送带2可转动地安装在密封箱体1内，用于不断向前输送石墨烯薄膜。输送电机3与输送带2相连接，用于驱动输送带2转动。摆动组件4安装在密封箱体1内，并位于输送带2的上方，它在输送带2的上方来回摆动。喷雾组件8有多个，它们均匀分布并且形成整齐的两排，这两排喷雾组件8相平行设置并且这两排喷雾组件8中相对应需要错开设置，这样能够提高掺杂剂喷洒的均匀程度，进而确保石墨烯薄膜的掺杂均匀；喷雾组件8能够形成超微细雾，超微细雾的雾化粒度为0.2~5微米。添加盒5与喷雾组件8分别相连通，用于向其中加入掺杂剂；进气管路10与喷雾组件8分别相连通，用于向其中导入压缩气体，这样掺杂剂可以经由压缩气体在喷雾组件8中雾化后喷出。将该喷雾组件8与添加盒5、进气管路10联合使用产生了意想不到的效果：形成的超微细雾从喷雾组件8中喷出时是没有冲击力的，因此能够获得极度均匀的掺杂剂沉积效果，其效果类似膜片放置于雾中，靠雾气与膜片接触形成缓慢沉积，沉积厚度极易控制，稳定性极高；另外，从喷雾组件8中喷出的药水消耗量仅为传统的消耗量的0.5%~1%，由于药水的成本非常昂贵，这样能够极大地降低掺杂的成本。
在本实施例中，输送带2底部安装有风机12，风机12连接有废气回收组件13，这样可以将剩余的化学物质收集于废气回收组件13中，起到保护环境、维持车间工作条件的作用。摆动组件4包括摆动框41、安装在摆动框41底部且对称设置的多个滚轮42以及与摆动框41相连接用于驱动其进行摆动的摆动电机43。喷雾组件8还分别与两根加料管路9相连通，加料管路9形成主路和支路，主路上安装有总阀6；每根支路分别与每个喷雾组件8相连通，它上面安装有独立控制手动阀7，利用总阀6和独立控制手动阀7的配合能够实现对加入喷雾组件8中掺杂剂的精确控制；另外进气管路10上安装有进气减压阀11，这样能够调节压缩空气的载量，从而可以与总阀6、独立控制手动阀7相互配合，实现对喷雾组件8喷液量的精确控制。喷雾组件8上安装有喷头81，喷头81可拆卸地安装在喷雾组件8上，它使用透明的PVC塑料制成。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种石墨烯薄膜掺杂设备，其特征在于：它包括密封箱体（1）、可转动地安装在所述密封箱体（1）内的输送带（2）、用于驱动所述输送带（2）转动的输送电机（3）、安装在所述密封箱体（1）内且位于所述输送带（2）上方的摆动组件（4）、安装在所述摆动组件（4）上且错开设置的两排喷雾组件（8）、与所述喷雾组件（8）分别相连通用于向其中加入掺杂剂的添加盒（5）以及与所述喷雾组件（8）分别相连通用于向其中导入压缩气体的进气管路（10），两排所述喷雾组件（8）相平行设置，所述喷雾组件（8）的雾化粒度为0.2~5微米。
2.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜掺杂设备，其特征在于：所述输送带（2）底部安装有风机（12），所述风机（12）连接有废气回收组件（13）。
3.根据权利要求1或2所述的石墨烯薄膜掺杂设备，其特征在于：所述摆动组件（4）包括摆动框（41）、安装在所述摆动框（41）底部且对称设置的多个滚轮（42）以及与所述摆动框（41）相连接用于驱动其进行摆动的摆动电机（43）。
4.根据权利要求1或2所述的石墨烯薄膜掺杂设备，其特征在于：它还包括与所述喷雾组件（8）分别相连通的加料管路（9），所述加料管路（9）安装有总阀（6）以及设置在所述喷雾组件（8）和所述加料管路（9）之间的独立控制手动阀（7）。
5.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜掺杂设备，其特征在于：所述进气管路（10）上安装有进气减压阀（11）。
6.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜掺杂设备，其特征在于：所述喷雾组件（8）上可拆卸地安装有喷头（81），所述喷头（81）由PVC塑料制成。
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