加热反应液辅助CVD合成连续碳纳米管聚集体的装置的制作方法
未命名
09-02
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加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置
技术领域
1.本发明涉及一种合成连续碳纳米管聚集体的装置,属于碳纳米管聚集体制作领域,尤其涉及一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置。
背景技术:
2.现有技术中,在利用cvd法合成连续碳纳米管聚集体时,采用二茂铁作为催化剂,采用酒精或丙酮作为碳源,采用噻吩作为催化剂助剂,应用时,先将催化剂二茂铁、催化剂助剂噻吩溶解在酒精或丙酮等有机小分子中,以获得混合后的反应液体,再将该反应液体注入到喷嘴中,然后被喷嘴中输入的载气携带,一并输入到高温的炉管中,再进行催化热解反应,以合成碳纳米管连续聚集体。
3.但在现有技术中,作为催化剂的二茂铁在有机小分子中溶解度有限,不能达到反应设计比例,只能达到一个最低的溶解标准,限制了反应合成碳纳米管聚集体的产量与质量,继而限制了合成效率,导致合成效果不佳。
4.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素:
5.本发明的目的是克服现有技术中存在的二茂铁溶解度较低、合成效果不佳的缺陷与问题,提供一种二茂铁溶解度较高、合成效果较佳的加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置。
6.为实现以上目的,本发明的技术解决方案是:一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,包括注射泵、炉管与管式炉,所述管式炉的内部同轴设置有炉管,该炉管的左端与位于管式炉外部的喷嘴的输出端相连通,该喷嘴的侧围与进液柱的底端相连通,进液柱的顶部或侧部与输液长管的输出端相连通,输液长管的输入端与注射泵中泵筒的输出端相连通,泵筒的内部设置有与其进行往复滑动配合的活塞,该活塞的外侧部与活塞杆的内端相连接,活塞杆的外端延伸至泵筒的外部;所述泵筒的侧围上包裹有筒加热件,该筒加热件为顶部开口的半圆筒结构。
7.所述筒加热件包括由外至内依次层层包裹的筒保护弧层、筒加热弧层、筒导热弧层,该筒导热弧层包裹在泵筒的外侧围上,所述筒保护弧层、筒加热弧层、筒导热弧层都为顶部开口结构;所述筒加热弧层包括筒碳纳米管膜及与其两端相连接的筒一电极、筒二电极,所述筒碳纳米管膜为圆弧结构,且筒一电极、筒二电极与外部电路的正、负极对应连接。
8.所述输液长管的外部包裹有管加热件或管保温件。
9.所述管加热件为顶部开口的半圆筒结构,包括由外至内依次层层包裹的管保护弧层、管加热弧层、管导热弧层,该管导热弧层包裹在输液长管的外侧围上,所述管保护弧层、管加热弧层、管导热弧层都为顶部开口结构;
所述管加热弧层包括管碳纳米管膜及与其两端相连接的管一电极、管二电极,所述管碳纳米管膜为圆弧结构,且管一电极、管二电极与外部电路的正、负极对应连接。
10.所述装置还包括泵底座,该泵底座的顶部两端分别与前固定台、后固定台的底部固定连接,所述后固定台的右侧部依次开设有后外孔、后中孔、后内孔,前固定台的左侧部依次开设有前外孔、前中孔、前内孔,所述后外孔通过一根滑轨与前外孔相连接,后内孔通过另一根滑轨与前内孔相连接,两根滑轨之间设置有一根与其都平行的螺杆,该螺杆的右端位于前中孔内,螺杆的左端穿经后中孔后与驱动把手相连接;所述前固定台与后固定台之间设置有沿泵底座的顶面进行相对滑动的中滑动台,该中滑动台的内部开设有两两相互平行的中外孔、中中孔、中内孔,所述中外孔、中内孔内各穿经而过有一根滑轨,所述中中孔内穿经而过有螺杆;所述中滑动台的右侧面与活塞杆的外端相连接,所述前固定台的顶部与泵筒相连接。
11.所述前固定台的顶部开设有前凹槽以嵌入筒加热件的下部,所述前固定台的顶部上靠近前凹槽的部位开设有压杆孔,该压杆孔与压杆的下部进行螺纹连接,压杆的上部与压板的内端垂直连接,压板的外端向外延伸;当压板在前固定台上的投影与前凹槽的中轴线相垂直时,压板的外端跨越前凹槽的顶槽口。
12.所述前固定台的左侧面上设置有前夹板,该前夹板的顶部开设有与前凹槽正对的前夹口,前夹板的中部开设有前外板孔、前中板孔、前内板孔以与前外孔、前中孔、前内孔一一对应,前夹板的前、后两端分别与前卡板的内端相连接,前卡板的外端开设前开叉,单个前开叉内对应插入有单个前螺栓的中部,该前螺栓的底端与前固定台侧部开设的前进栓孔进行螺纹连接,前螺栓的外端与前转板的中部相连接,前转板在其对应的前开叉上的投影覆盖前开叉;所述前夹板沿其内穿经而过的滑轨、螺杆作相对滑动配合,所述前夹板与前固定台的左侧面之间夹成有一个与泵筒相连接的前夹间隙。
13.所述泵筒的左端的外侧围上环接有一个筒环面,该筒环面的底部插接在前夹间隙的内部。
14.所述中滑动台的右侧面上设置有中夹板,该中夹板的中部开设有中外夹孔、中中夹孔、中内夹孔以与中外孔、中中孔、中内孔一一对应,中夹板的前、后两端分别与中卡板的内端相连接,中卡板的外端上开设中开叉,单个中开叉内对应插入有单个中螺栓的中部,该中螺栓的底端与中滑动台侧部开设的中进栓孔进行螺纹连接,中螺栓的外端与中转板的中部相连接,中转板在其对应的中开叉上的投影覆盖中开叉;所述中夹板沿其内穿经而过的滑轨、螺杆作相对滑动配合,所述中夹板与中滑动台的右侧面之间夹成有一个与活塞杆的外端相连接的中夹间隙。
15.所述活塞杆的外端的外侧围上环接有一个杆环面,该杆环面的底部插接在中夹间隙的内部。
16.与现有技术相比,本发明的有益效果为:1、本发明一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置中,包括注射泵、炉管与管式炉,其中,管式炉的内部同轴设置有炉管,该炉管的左端与位于管式炉外部
的喷嘴的输出端相连通,该喷嘴的侧围与进液柱的底端相连通,进液柱的顶部或侧部与输液长管的输出端相连通,输液长管的输入端与注射泵中泵筒的输出端相连通,泵筒的内部设置有与其进行往复滑动配合的活塞,该活塞的外侧部与活塞杆的内端相连接,活塞杆的外端延伸至泵筒的外部;所述泵筒的侧围上包裹有筒加热件,该筒加热件为顶部开口的半圆筒结构,应用时,先将过量的二茂铁放入碳源中,再加热,以提升二茂铁在反应液体中的溶解度,然后将最终获得的反应液体输入到泵筒内,再通过筒加热件对泵筒进行加热,以确保泵筒内的温度,从而维持二茂铁在反应液体中的高溶解度,进而提升合成效果。此外,也可以直接将碳源与过量的二茂铁放入泵筒内,然后通过筒加热件对泵筒进行加热,直接提升二茂铁的溶解度,从而获得二茂铁高溶解度的反应液体,进而提升合成效果。因此,本发明能使二茂铁的溶解度较高,合成效果较佳。
17.2、本发明一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置中,所述筒加热件包括由外至内依次层层包裹的筒保护弧层、筒加热弧层、筒导热弧层,该筒导热弧层包裹在泵筒的外侧围上,所述筒保护弧层、筒加热弧层、筒导热弧层都为顶部开口结构;所述筒加热弧层包括筒碳纳米管膜及与其两端相连接的筒一电极、筒二电极,所述筒碳纳米管膜为圆弧结构,且筒一电极、筒二电极与外部电路的正、负极对应连接,应用时,先导通筒一电极、筒二电极所在的外部电路,以使筒碳纳米管膜通电、发热,该产生的热量会通过筒导热弧层传递至泵筒上,从而提升泵筒的内部温度,确保获得二茂铁高溶解度的反应液体,同时,筒碳纳米管膜由碳纳米管膜制作,不仅操作简易,升温效果快,而且能够利用最终制取的碳纳米管聚集体,甚至是残次品进行制作,降低制作成本,此外,筒加热件限定为顶部开口的半圆筒结构之后,不仅能够对泵筒进行较牢固的夹持,便于热量的传递,而且能够从顶部开口直接观察筒内液体的加热情况(如果液体过热,沸腾,则不利于注射)与注射的进度,提升可控性,从而便于提升注射效果,增强合成效果(后续管加热件的效果也类似于筒加热件)。因此,本发明不仅加热效果较好,制作成本较低,而且可控性较强,合成效果较好。
18.3、本发明一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置中,所述装置还包括泵底座及其上设置的前固定台、中滑动台、后固定台,所述中滑动台的右侧面与活塞杆的外端相连接,前固定台的顶部与泵筒相连接,应用时,先转动驱动把手带动螺杆旋转,以使螺杆作往复的前后运动,从而带动中滑动台作往复的前后运动,进而带动活塞杆在泵筒的内部作往复的前后运动,以依次经输液长管、进液柱向喷嘴中输入反应液体,操作十分方便,而且,当中滑动台作往复运动时,其两端沿两根滑轨滑行,能提升运动的稳定性,便于精确输液。因此,本发明不仅易于操作,而且精确度较高。
19.4、本发明一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置中,优选在前固定台的左侧面上设置有前夹板,或者/并且,在中滑动台的右侧面上设置有中夹板,以分别形成前夹间隙、中夹间隙,从而对泵筒上的筒环面、对活塞杆上的杆环面进行对应夹持,进而便于中滑动台的往复运动,以输送反应液体,此外,还可通过中开叉、中螺栓、中转板的组合调整中夹间隙的宽窄,以及通过前开叉、前螺栓、前转板的组合调整前夹间隙的宽窄,以适应不同厚度的筒环面、杆环面,甚至其余的筒上或活塞杆上的固定结构,扩大本发明所能配合的注射泵的适用范围,利于本发明的推广应用。因此,本发明的可调性较强,应用范围较广。
附图说明
20.图1是本发明的结构示意图。
21.图2是图1中喷嘴、管式炉的连接示意图。
22.图3是图2的剖视图。
23.图4是本发明中注射泵的结构示意图。
24.图5是本发明中筒加热件的侧向示意图。
25.图6是本发明中输液长管、管加热件的连接示意图。
26.图7是本发明中泵底座的结构示意图。
27.图8是本发明中的中卡板、前卡板的结构示意图。
28.图9是本发明中的后固定台、中滑动台、前固定台的相对位置示意图。
29.图10是本发明中筒碳纳米管膜的导电示意图。
30.图中:管式炉1、炉管2、喷嘴21、嘴保温层211、进液柱22、柱保温层221、注射泵3、泵筒31、活塞32、活塞杆33、筒环面34、杆环面35、输液长管4、筒加热件5、筒保护弧层51、筒加热弧层52、筒一电极521、筒碳纳米管膜522、筒二电极523、筒导热弧层53、管加热件6、管保护弧层61、管加热弧层62、管一电极621、管碳纳米管膜622、管二电极623、管导热弧层63、后固定台7、后外孔71、后中孔72、后内孔73、中滑动台8、中夹间隙80、中外孔81、中中孔82、中内孔83、中夹板84、中外夹孔841、中中夹孔842、中内夹孔843、中卡板85、中开叉86、中螺栓861、中进栓孔862、中转板863、中夹口87、前固定台9、前夹间隙90、前外孔91、前中孔92、前内孔93、前凹槽94、顶槽口941、压杆孔95、压杆951、压板952、前夹板96、前外板孔961、前中板孔962、前内板孔963、前卡板97、前开叉971、前螺栓972、前进栓孔973、前转板974、前夹口964、泵底座10、滑轨11、螺杆12、驱动把手13、电源14、控制器15。
具体实施方式
31.以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
32.参见图1—图10,一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,包括注射泵3、炉管2与管式炉1,所述管式炉1的内部同轴设置有炉管2,该炉管2的左端与位于管式炉1外部的喷嘴21的输出端相连通,该喷嘴21的侧围与进液柱22的底端相连通,进液柱22的顶部或侧部与输液长管4的输出端相连通,输液长管4的输入端与注射泵3中泵筒31的输出端相连通,泵筒31的内部设置有与其进行往复滑动配合的活塞32,该活塞32的外侧部与活塞杆33的内端相连接,活塞杆33的外端延伸至泵筒31的外部;所述泵筒31的侧围上包裹有筒加热件5,该筒加热件5为顶部开口的半圆筒结构。
33.所述筒加热件5包括由外至内依次层层包裹的筒保护弧层51、筒加热弧层52、筒导热弧层53,该筒导热弧层53包裹在泵筒31的外侧围上,所述筒保护弧层51、筒加热弧层52、筒导热弧层53都为顶部开口结构;所述筒加热弧层52包括筒碳纳米管膜522及与其两端相连接的筒一电极521、筒二电极523,所述筒碳纳米管膜522为圆弧结构,且筒一电极521、筒二电极523与外部电路的正、负极对应连接。
34.所述输液长管4的外部包裹有管加热件6或管保温件。
35.所述管加热件6为顶部开口的半圆筒结构,包括由外至内依次层层包裹的管保护
弧层61、管加热弧层62、管导热弧层63,该管导热弧层63包裹在输液长管4的外侧围上,所述管保护弧层61、管加热弧层62、管导热弧层63都为顶部开口结构;所述管加热弧层62包括管碳纳米管膜622及与其两端相连接的管一电极621、管二电极623,所述管碳纳米管膜622为圆弧结构,且管一电极621、管二电极622与外部电路的正、负极对应连接。
36.所述装置还包括泵底座10,该泵底座10的顶部两端分别与前固定台9、后固定台7的底部固定连接,所述后固定台7的右侧部依次开设有后外孔71、后中孔72、后内孔73,前固定台9的左侧部依次开设有前外孔91、前中孔92、前内孔93,所述后外孔71通过一根滑轨11与前外孔91相连接,后内孔73通过另一根滑轨11与前内孔93相连接,两根滑轨11之间设置有一根与其都平行的螺杆12,该螺杆12的右端位于前中孔92内,螺杆12的左端穿经后中孔72后与驱动把手13相连接;所述前固定台9与后固定台7之间设置有沿泵底座10的顶面进行相对滑动的中滑动台8,该中滑动台8的内部开设有两两相互平行的中外孔81、中中孔82、中内孔83,所述中外孔81、中内孔83内各穿经而过有一根滑轨11,所述中中孔82内穿经而过有螺杆12;所述中滑动台8的右侧面与活塞杆33的外端相连接,所述前固定台9的顶部与泵筒31相连接。
37.所述前固定台9的顶部开设有前凹槽94以嵌入筒加热件5的下部,所述前固定台9的顶部上靠近前凹槽94的部位开设有压杆孔95,该压杆孔95与压杆951的下部进行螺纹连接,压杆951的上部与压板952的内端垂直连接,压板952的外端向外延伸;当压板952在前固定台9上的投影与前凹槽94的中轴线相垂直时,压板952的外端跨越前凹槽94的顶槽口941。
38.所述前固定台9的左侧面上设置有前夹板96,该前夹板96的顶部开设有与前凹槽94正对的前夹口964,前夹板96的中部开设有前外板孔961、前中板孔962、前内板孔963以与前外孔91、前中孔92、前内孔93一一对应,前夹板96的前、后两端分别与前卡板97的内端相连接,前卡板97的外端开设前开叉971,单个前开叉971内对应插入有单个前螺栓972的中部,该前螺栓972的底端与前固定台9侧部开设的前进栓孔973进行螺纹连接,前螺栓972的外端与前转板974的中部相连接,前转板974在其对应的前开叉971上的投影覆盖前开叉971;所述前夹板96沿其内穿经而过的滑轨11、螺杆12作相对滑动配合,所述前夹板96与前固定台9的左侧面之间夹成有一个与泵筒31相连接的前夹间隙90。
39.所述泵筒31的左端的外侧围上环接有一个筒环面34,该筒环面34的底部插接在前夹间隙90的内部。
40.所述中滑动台8的右侧面上设置有中夹板84,该中夹板84的中部开设有中外夹孔841、中中夹孔842、中内夹孔843以与中外孔81、中中孔82、中内孔83一一对应,中夹板84的前、后两端分别与中卡板85的内端相连接,中卡板85的外端上开设中开叉86,单个中开叉86内对应插入有单个中螺栓861的中部,该中螺栓861的底端与中滑动台8侧部开设的中进栓孔862进行螺纹连接,中螺栓861的外端与中转板863的中部相连接,中转板863在其对应的中开叉86上的投影覆盖中开叉86;所述中夹板84沿其内穿经而过的滑轨11、螺杆12作相对滑动配合,所述中夹板84
与中滑动台8的右侧面之间夹成有一个与活塞杆33的外端相连接的中夹间隙80。
41.所述活塞杆33的外端的外侧围上环接有一个杆环面35,该杆环面35的底部插接在中夹间隙80的内部。
42.本发明的原理说明如下:参见图10,该图为本发明中筒加热件5的通电发热说明图(管加热件6与其类似),由图可见,当需要加热时,先通过控制器15导通电源14、筒一电极521、筒二电极523、筒碳纳米管膜522所共在的电路,其中,筒碳纳米管膜522作为通电发热件存在,当电路导通之后,筒碳纳米管膜522会通电发热,产生的热量会经筒导热弧层53传递至泵筒31内,从而对反应液体进行加热、保温。控制器15不仅可以控制电路的通断与否,如开关,而且还能进一步的控制电流的大小。
43.实施例1:参见图1—图10,一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,包括注射泵3、炉管2与管式炉1,所述管式炉1的内部同轴设置有炉管2,该炉管2的左端与位于管式炉1外部的喷嘴21的输出端相连通,该喷嘴21的侧围与进液柱22的底端相连通,进液柱22的顶部或侧部与输液长管4的输出端相连通,输液长管4的输入端与注射泵3中泵筒31的输出端相连通,泵筒31的内部设置有与其进行往复滑动配合的活塞32,该活塞32的外侧部与活塞杆33的内端相连接,活塞杆33的外端延伸至泵筒31的外部;所述泵筒31的侧围上包裹有筒加热件5,该筒加热件5为顶部开口的半圆筒结构。
44.应用时,先将催化剂助剂、过量的二茂铁都加入到碳源(如乙醇、丙酮、乙二醇、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙醚,乙酸中的任意一种)中以获得混合液体,过量是指二茂铁的添加量大于常温下的溶解量,比如说乙醇对二茂铁的溶解度为2.3 wt.%,那么,加入超过2.3 wt.%的二茂铁后,过量的二茂铁就会在乙醇中沉淀,再对混合液体进行加热,以增大二茂铁在碳源中的溶解度,随着温度升高,二茂铁在碳源中的溶解量逐渐增大,直至碳源沸腾的温度之前,停止升温(大于等于60℃,一般是60至80℃,因而,泵筒31的现有材质都能适用,塑料、玻璃或金属都行),并保持恒温,此时,二茂铁在碳源中的溶解量达到最大,获得反应液体,然后将反应液体装入泵筒31中,再通过筒加热件5对泵筒31进行加热,以使反应液体保持恒温,不损害二茂铁在反应液体中的溶解状态,然后将该反应液体依次经输液长管4、进液柱22之后输入喷嘴21中,以参与cvd合成连续碳纳米管的反应,从而提升生产效果——合成出的碳纳米管产量提高了至少100%,同时质量得到提高!实施例2:基本内容同实施例1,不同之处在于:所述筒加热件5包括由外至内依次层层包裹的筒保护弧层51、筒加热弧层52、筒导热弧层53,该筒导热弧层53包裹在泵筒31的外侧围上,所述筒保护弧层51、筒加热弧层52、筒导热弧层53都为顶部开口结构;所述筒加热弧层52包括筒碳纳米管膜522及与其两端相连接的筒一电极521、筒二电极523,所述筒碳纳米管膜522为圆弧结构,且筒一电极521、筒二电极523与外部电路的正、负极对应连接。
45.实施例3:基本内容同实施例1,不同之处在于:所述输液长管4的外部包裹有管加热件6或管保温件。一般而言,管保温件能进行
保温即可,但为了取得最好的应用效果,也可以设置管加热件6以加热的方式进行保温。
46.优选管加热件6为顶部开口的半圆筒结构,包括由外至内依次层层包裹的管保护弧层61、管加热弧层62、管导热弧层63,该管导热弧层63包裹在输液长管4的外侧围上,所述管保护弧层61、管加热弧层62、管导热弧层63都为顶部开口结构;所述管加热弧层62包括管碳纳米管膜622及与其两端相连接的管一电极621、管二电极623,所述管碳纳米管膜622为圆弧结构,且管一电极621、管二电极622与外部电路的正、负极对应连接。
47.实施例4:基本内容同实施例1,不同之处在于:所述装置还包括泵底座10,该泵底座10的顶部两端分别与前固定台9、后固定台7的底部固定连接,所述后固定台7的右侧部依次开设有后外孔71、后中孔72、后内孔73,前固定台9的左侧部依次开设有前外孔91、前中孔92、前内孔93,所述后外孔71通过一根滑轨11与前外孔91相连接,后内孔73通过另一根滑轨11与前内孔93相连接,两根滑轨11之间设置有一根与其都平行的螺杆12,该螺杆12的右端位于前中孔92内,螺杆12的左端穿经后中孔72后与驱动把手13相连接;所述前固定台9与后固定台7之间设置有沿泵底座10的顶面进行相对滑动的中滑动台8,该中滑动台8的内部开设有两两相互平行的中外孔81、中中孔82、中内孔83,所述中外孔81、中内孔83内各穿经而过有一根滑轨11,所述中中孔82内穿经而过有螺杆12;所述中滑动台8的右侧面与活塞杆33的外端相连接,所述前固定台9的顶部与泵筒31相连接。
48.实施例5:基本内容同实施例4,不同之处在于:所述前固定台9的顶部开设有前凹槽94以嵌入筒加热件5的下部,所述前固定台9的顶部上靠近前凹槽94的部位开设有压杆孔95,该压杆孔95与压杆951的下部进行螺纹连接,压杆951的上部与压板952的内端垂直连接,压板952的外端向外延伸;当压板952在前固定台9上的投影与前凹槽94的中轴线相垂直时,压板952的外端跨越前凹槽94的顶槽口941。所述前固定台9的左侧面上设置有前夹板96,该前夹板96的顶部开设有与前凹槽94正对的前夹口964,前夹板96的中部开设有前外板孔961、前中板孔962、前内板孔963以与前外孔91、前中孔92、前内孔93一一对应,前夹板96的前、后两端分别与前卡板97的内端相连接,前卡板97的外端开设前开叉971,单个前开叉971内对应插入有单个前螺栓972的中部,该前螺栓972的底端与前固定台9侧部开设的前进栓孔973进行螺纹连接,前螺栓972的外端与前转板974的中部相连接,前转板974在其对应的前开叉971上的投影覆盖前开叉971;所述前夹板96沿其内穿经而过的滑轨11、螺杆12作相对滑动配合,所述前夹板96与前固定台9的左侧面之间夹成有一个与泵筒31相连接的前夹间隙90。所述泵筒31的左端的外侧围上环接有一个筒环面34,该筒环面34的底部插接在前夹间隙90的内部。
49.实施例6:基本内容同实施例4,不同之处在于:所述中滑动台8的右侧面上设置有中夹板84,该中夹板84的中部开设有中外夹孔841、中中夹孔842、中内夹孔843以与中外孔81、中中孔82、中内孔83一一对应,中夹板84的前、后两端分别与中卡板85的内端相连接,中卡板85的外端上开设中开叉86,单个中开叉86内对应插入有单个中螺栓861的中部,该中螺栓861的底端与中滑动台8侧部开设的中进栓
孔862进行螺纹连接,中螺栓861的外端与中转板863的中部相连接,中转板863在其对应的中开叉86上的投影覆盖中开叉86;所述中夹板84沿其内穿经而过的滑轨11、螺杆12作相对滑动配合,所述中夹板84与中滑动台8的右侧面之间夹成有一个与活塞杆33的外端相连接的中夹间隙80。所述活塞杆33的外端的外侧围上环接有一个杆环面35,该杆环面35的底部插接在中夹间隙80的内部。
50.以上所述仅为本发明的较佳实施方式,本发明的保护范围并不以上述实施方式为限,但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化,皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
技术特征:
1.一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,其特征在于:所述装置包括注射泵(3)、炉管(2)与管式炉(1),所述管式炉(1)的内部同轴设置有炉管(2),该炉管(2)的左端与位于管式炉(1)外部的喷嘴(21)的输出端相连通,该喷嘴(21)的侧围与进液柱(22)的底端相连通,进液柱(22)的顶部或侧部与输液长管(4)的输出端相连通,输液长管(4)的输入端与注射泵(3)中泵筒(31)的输出端相连通,泵筒(31)的内部设置有与其进行往复滑动配合的活塞(32),该活塞(32)的外侧部与活塞杆(33)的内端相连接,活塞杆(33)的外端延伸至泵筒(31)的外部;所述泵筒(31)的侧围上包裹有筒加热件(5),该筒加热件(5)为顶部开口的半圆筒结构。2.根据权利要求1所述的一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,其特征在于:所述筒加热件(5)包括由外至内依次层层包裹的筒保护弧层(51)、筒加热弧层(52)、筒导热弧层(53),该筒导热弧层(53)包裹在泵筒(31)的外侧围上,所述筒保护弧层(51)、筒加热弧层(52)、筒导热弧层(53)都为顶部开口结构;所述筒加热弧层(52)包括筒碳纳米管膜(522)及与其两端相连接的筒一电极(521)、筒二电极(523),所述筒碳纳米管膜(522)为圆弧结构,且筒一电极(521)、筒二电极(523)与外部电路的正、负极对应连接。3.根据权利要求1或2所述的一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,其特征在于:所述输液长管(4)的外部包裹有管加热件(6)或管保温件。4.根据权利要求3所述的一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,其特征在于:所述管加热件(6)为顶部开口的半圆筒结构,包括由外至内依次层层包裹的管保护弧层(61)、管加热弧层(62)、管导热弧层(63),该管导热弧层(63)包裹在输液长管(4)的外侧围上,所述管保护弧层(61)、管加热弧层(62)、管导热弧层(63)都为顶部开口结构;所述管加热弧层(62)包括管碳纳米管膜(622)及与其两端相连接的管一电极(621)、管二电极(623),所述管碳纳米管膜(622)为圆弧结构,且管一电极(621)、管二电极(622)与外部电路的正、负极对应连接。5.根据权利要求1或2所述的一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,其特征在于:所述装置还包括泵底座(10),该泵底座(10)的顶部两端分别与前固定台(9)、后固定台(7)的底部固定连接,所述后固定台(7)的右侧部依次开设有后外孔(71)、后中孔(72)、后内孔(73),前固定台(9)的左侧部依次开设有前外孔(91)、前中孔(92)、前内孔(93),所述后外孔(71)通过一根滑轨(11)与前外孔(91)相连接,后内孔(73)通过另一根滑轨(11)与前内孔(93)相连接,两根滑轨(11)之间设置有一根与其都平行的螺杆(12),该螺杆(12)的右端位于前中孔(92)内,螺杆(12)的左端穿经后中孔(72)后与驱动把手(13)相连接;所述前固定台(9)与后固定台(7)之间设置有沿泵底座(10)的顶面进行相对滑动的中滑动台(8),该中滑动台(8)的内部开设有两两相互平行的中外孔(81)、中中孔(82)、中内孔(83),所述中外孔(81)、中内孔(83)内各穿经而过有一根滑轨(11),所述中中孔(82)内穿经而过有螺杆(12);所述中滑动台(8)的右侧面与活塞杆(33)的外端相连接,所述前固定台(9)的顶部与泵筒(31)相连接。
6.根据权利要求5所述的一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,其特征在于:所述前固定台(9)的顶部开设有前凹槽(94)以嵌入筒加热件(5)的下部,所述前固定台(9)的顶部上靠近前凹槽(94)的部位开设有压杆孔(95),该压杆孔(95)与压杆(951)的下部进行螺纹连接,压杆(951)的上部与压板(952)的内端垂直连接,压板(952)的外端向外延伸;当压板(952)在前固定台(9)上的投影与前凹槽(94)的中轴线相垂直时,压板(952)的外端跨越前凹槽(94)的顶槽口(941)。7.根据权利要求6所述的一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,其特征在于:所述前固定台(9)的左侧面上设置有前夹板(96),该前夹板(96)的顶部开设有与前凹槽(94)正对的前夹口(964),前夹板(96)的中部开设有前外板孔(961)、前中板孔(962)、前内板孔(963)以与前外孔(91)、前中孔(92)、前内孔(93)一一对应,前夹板(96)的前、后两端分别与前卡板(97)的内端相连接,前卡板(97)的外端开设前开叉(971),单个前开叉(971)内对应插入有单个前螺栓(972)的中部,该前螺栓(972)的底端与前固定台(9)侧部开设的前进栓孔(973)进行螺纹连接,前螺栓(972)的外端与前转板(974)的中部相连接,前转板(974)在其对应的前开叉(971)上的投影覆盖前开叉(971);所述前夹板(96)沿其内穿经而过的滑轨(11)、螺杆(12)作相对滑动配合,所述前夹板(96)与前固定台(9)的左侧面之间夹成有一个与泵筒(31)相连接的前夹间隙(90)。8.根据权利要求7所述的一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,其特征在于:所述泵筒(31)的左端的外侧围上环接有一个筒环面(34),该筒环面(34)的底部插接在前夹间隙(90)的内部。9.根据权利要求5所述的一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,其特征在于:所述中滑动台(8)的右侧面上设置有中夹板(84),该中夹板(84)的中部开设有中外夹孔(841)、中中夹孔(842)、中内夹孔(843)以与中外孔(81)、中中孔(82)、中内孔(83)一一对应,中夹板(84)的前、后两端分别与中卡板(85)的内端相连接,中卡板(85)的外端上开设中开叉(86),单个中开叉(86)内对应插入有单个中螺栓(861)的中部,该中螺栓(861)的底端与中滑动台(8)侧部开设的中进栓孔(862)进行螺纹连接,中螺栓(861)的外端与中转板(863)的中部相连接,中转板(863)在其对应的中开叉(86)上的投影覆盖中开叉(86);所述中夹板(84)沿其内穿经而过的滑轨(11)、螺杆(12)作相对滑动配合,所述中夹板(84)与中滑动台(8)的右侧面之间夹成有一个与活塞杆(33)的外端相连接的中夹间隙(80)。10.根据权利要求9所述的一种加热反应液辅助cvd合成连续碳纳米管聚集体的装置,其特征在于:所述活塞杆(33)的外端的外侧围上环接有一个杆环面(35),该杆环面(35)的底部插接在中夹间隙(80)的内部。
技术总结
加热反应液辅助CVD合成连续碳纳米管聚集体的装置,包括注射泵、炉管、管式炉与筒加热件,其中,管式炉的内部同轴设置有炉管,炉管的左端与位于管式炉外部的喷嘴相连通,喷嘴的侧围与进液柱的底端相连通,进液柱与输液长管的输出端相连通,输液长管的输入端与注射泵中泵筒的输出端相连通,泵筒的内部设置有与其进行往复滑动配合的活塞,活塞的外侧部与活塞杆的内端相连接,活塞杆的外端延伸至泵筒的外部,泵筒的侧围上包裹有筒加热件,应用时,先将过量的二茂铁放入碳源中,再加热以提升二茂铁在反应液体中的溶解度,然后将最终获得的反应液体输入到泵筒内保温以参与后续反应。本设计不仅能使二茂铁的溶解度较高,而且合成效果较佳。佳。佳。
技术研发人员:钟小华 魏炼
受保护的技术使用者:武汉市碳翁科技有限公司
技术研发日:2023.07.20
技术公布日:2023/8/31
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