一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及沉積爐【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，包括若干組水平設(shè)置的石墨烯沉積系統(tǒng)和用于加熱石墨烯沉積系統(tǒng)的移動(dòng)爐體，移動(dòng)爐體可以在若干組石墨烯沉積系統(tǒng)之間切換。本實(shí)用新型的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，移動(dòng)爐體沉積后可退出沉積區(qū)，隔熱罩內(nèi)設(shè)有的風(fēng)淋系統(tǒng)和抽風(fēng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)石墨烯沉積系統(tǒng)快速降溫，大大縮短了冷卻時(shí)間；一組移動(dòng)爐體對(duì)應(yīng)多組石墨烯沉積系統(tǒng)，彼此相互獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)沉積過程的多工位操作，可在第一套沉積時(shí)，對(duì)其他套進(jìn)行裝樣、抽真空等過程，避免了不必要的沉積前序工期時(shí)間，節(jié)約了資源，縮短了沉積周期，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及沉積爐【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉 積爐。 一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐

【背景技術(shù)】
[0002] 石墨烯是2004年曼切斯特大學(xué)的Novoselov和Geim發(fā)現(xiàn)，其具有良好的物理、化 學(xué)、電學(xué)、力學(xué)等各方面的優(yōu)異性能，在新能源、新材料和電子元器件等諸多領(lǐng)域有著廣泛 的應(yīng)用前景。石墨烯目前制備方法主要有：（1)微機(jī)剝離法。這種方法只能制備數(shù)量極少 的石墨烯。（2)外延法。這種方法主要缺點(diǎn)是成本高，因硅片尺寸較小，限制了其大規(guī)模應(yīng) 用。（3)氧化還原法。該方法生產(chǎn)的石墨烯缺陷較多。（4)溶劑剝離法。該方法最主要缺 點(diǎn)是生產(chǎn)效率較低，限制其產(chǎn)業(yè)化。（5)化學(xué)氣相沉積法（CVD)。該法可大規(guī)模批量化制備 石墨烯，生產(chǎn)的石墨烯晶體結(jié)構(gòu)相對(duì)完整，質(zhì)量較高，可用于透明電極、平板觸摸屏等?；瘜W(xué) 氣相沉積法的原理是將一種或多種氣態(tài)物質(zhì)導(dǎo)入到一個(gè)反應(yīng)腔中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在基底 上沉積出一種材料。
[0003] 目前，石墨烯沉積爐沉積單次，沉積爐體需要升溫到沉積溫度，沉積后試樣要隨爐 冷卻到室溫才能取樣，升、降溫周期長(zhǎng)，速度慢；降溫后從石英管中取樣，進(jìn)行下一次沉積 時(shí)，需重新裝樣，系統(tǒng)抽真空，爐體升溫等過程，沉積的前序工期較長(zhǎng)；爐體長(zhǎng)期快速升降溫 對(duì)爐體的加熱系統(tǒng)和控溫系統(tǒng)會(huì)造成一定的損壞，縮短了使用壽命，也浪費(fèi)了能源。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中制備石墨烯周期較長(zhǎng)、生 產(chǎn)效率較低的問題，提供一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，若干組移動(dòng)爐體對(duì)應(yīng)若 干組石墨烯沉積系統(tǒng)，彼此相互獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)沉積過程的多工位操作，節(jié)約了資源，縮短了沉 積周期，提商了生廣效率。
[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多 工位沉積爐，包括若干組水平設(shè)置的石墨烯沉積系統(tǒng)和用于加熱石墨烯沉積系統(tǒng)的移動(dòng)爐 體，所述移動(dòng)爐體可以在若干組石墨烯沉積系統(tǒng)之間切換。
[0006] 作為優(yōu)選，所述石墨烯沉積系統(tǒng)設(shè)有兩組，所述移動(dòng)爐體設(shè)有一組。
[0007] 作為優(yōu)選，所述沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐還包括基臺(tái)，所述石墨烯沉積 系統(tǒng)通過石英管固定裝置固定設(shè)置在基臺(tái)上表面，所述基臺(tái)上表面設(shè)有方便移動(dòng)爐體在若 干組石墨烯沉積系統(tǒng)之間移動(dòng)切換的導(dǎo)軌系統(tǒng)，可以使石英管安放在基臺(tái)表面后，高度位 于人體比較舒適的操作高度；基臺(tái)下部可以設(shè)置風(fēng)淋系統(tǒng)，可以提高降溫效率。
[0008] 作為優(yōu)選，所述導(dǎo)軌系統(tǒng)包括固定設(shè)置在基臺(tái)表面、便于移動(dòng)爐體水平移動(dòng)的水 平導(dǎo)軌和滑動(dòng)設(shè)置在水平導(dǎo)軌上、便于移動(dòng)爐體在垂直于水平方向移動(dòng)的水平導(dǎo)臺(tái)，所述 水平導(dǎo)臺(tái)上表面固定設(shè)有堅(jiān)直導(dǎo)軌，所述堅(jiān)直導(dǎo)軌上滑動(dòng)設(shè)置有移動(dòng)爐體，水平導(dǎo)臺(tái)可以 相對(duì)于水平導(dǎo)軌左右移動(dòng)，移動(dòng)爐體設(shè)置在水平導(dǎo)臺(tái)堅(jiān)直導(dǎo)軌上，移動(dòng)爐體可以沿堅(jiān)直導(dǎo) 軌前后移動(dòng)，使移動(dòng)爐體在水平面上可以完成前后左右移動(dòng)，這樣移動(dòng)爐體就能夠精確地 移動(dòng)到石墨烯沉積系統(tǒng)處，為石墨烯沉積系統(tǒng)加熱，提高了石墨烯沉積系統(tǒng)沉積的穩(wěn)定性。
[0009] 具體地，所述石墨烯沉積系統(tǒng)包括石英管，所述石英管包括開口端和密閉端，所述 開口端外部固定設(shè)有密閉法蘭，所述密閉法蘭上設(shè)有進(jìn)氣口、抽氣口和壓力表。
[0010] 具體地，所述移動(dòng)爐體包括爐體和爐腔，所述爐腔一端開口一端封閉，所述爐腔開 口處設(shè)有爐門，所述爐體下部設(shè)有若干供移動(dòng)爐體移動(dòng)的滑輪，爐體設(shè)有移動(dòng)式爐門，爐體 退出沉積區(qū)后，關(guān)閉爐門，爐體溫度保持在石墨烯沉積所需的溫度，再次沉積時(shí)無需重新升 降溫，大大節(jié)約了時(shí)間，也減少了資源的浪費(fèi)。
[0011] 具體地，所述石墨烯沉積系統(tǒng)外設(shè)有隔熱罩，所述隔熱罩可供移動(dòng)爐體進(jìn)入，在隔 熱罩內(nèi)進(jìn)行石墨烯沉積過程，減少了移動(dòng)爐體與外界的熱交換，降低了能耗的損失，提高了 石墨烯沉積效率。
[0012] 作為優(yōu)選，所述隔熱罩包括外殼和內(nèi)壁。
[0013] 具體地，所述外殼為不銹鋼材料，所述內(nèi)壁為耐高溫棉、耐高溫纖維材料或耐高溫 多孔材料中的一種，耐高溫棉采用超細(xì)玻纖棉等；耐高溫纖維為石英玻璃纖維、高硅氧玻璃 纖維、硅酸鋁纖維等；耐高溫多孔材料為多孔氧化鋁陶瓷等。
[0014] 為了在沉積完成后，快速降低隔熱罩中的環(huán)境溫度和石墨烯沉積系統(tǒng)的溫度，所 述隔熱罩上設(shè)有至少一組用于石墨烯沉積系統(tǒng)快速降溫的風(fēng)淋系統(tǒng)，所述隔熱罩上至少一 組用于快速抽離石墨烯沉積系統(tǒng)散發(fā)的熱量的抽風(fēng)系統(tǒng)。
[0015] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積 爐，移動(dòng)爐體沉積后可退出沉積區(qū)，隔熱罩內(nèi)設(shè)有的風(fēng)淋系統(tǒng)和抽風(fēng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)石墨烯沉 積系統(tǒng)快速降溫，大大縮短了冷卻時(shí)間；爐體設(shè)有移動(dòng)式爐門，爐體退出沉積區(qū)后，關(guān)閉爐 門，爐體溫度保持在石墨烯沉積所需的溫度，再次沉積時(shí)無需重新升降溫，大大節(jié)約了時(shí) 間，也減少了資源的浪費(fèi)；若干組移動(dòng)爐體對(duì)應(yīng)若干組石墨烯沉積系統(tǒng)，彼此相互獨(dú)立，實(shí) 現(xiàn)沉積過程的多工位操作，可在第一套沉積時(shí)，對(duì)其他套進(jìn)行裝樣、抽真空等過程，避免了 不必要的沉積前序工期時(shí)間，節(jié)約了資源，縮短了沉積周期，提高了生產(chǎn)效率；只需要移動(dòng) 爐體，避免了移動(dòng)石英管帶來的危險(xiǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0017] 圖1是本實(shí)用新型的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐的主視圖；
[0018] 圖2是圖1的A-A向的右視圖；
[0019] 圖3是圖1的俯視圖；
[0020] 圖4是本實(shí)用新型的石墨烯沉積系統(tǒng)的示意圖；
[0021] 圖5是本實(shí)用新型的隔熱罩的截面圖；
[0022] 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖中：1.石墨烯沉積系統(tǒng)，2.移動(dòng)爐體，3.基臺(tái)，4.石英管固定裝置，5.導(dǎo)軌系 統(tǒng)，6.隔熱罩,7.風(fēng)淋系統(tǒng)，8.抽風(fēng)系統(tǒng)，11.石英管，12.密閉法蘭，13.進(jìn)氣口，14.抽氣 口，15壓力表，21爐體，22.爐腔，23.爐門，24.滑輪，51.水平導(dǎo)軌，52.水平導(dǎo)臺(tái)，53.堅(jiān)直 導(dǎo)軌，61.外殼，62.內(nèi)壁。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行闡述，應(yīng)理解，引用實(shí)施例僅用于 說明本實(shí)用新型，而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 如圖1至圖5所示，一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，包括兩組水平設(shè)置的 石墨烯沉積系統(tǒng)1、一組用于加熱石墨烯沉積系統(tǒng)1的移動(dòng)爐體2和基臺(tái)3 ;
[0028] 石墨烯沉積系統(tǒng)1包括石英管11，石英管11包括開口端和密閉端，開口端外部固 定設(shè)有密閉法蘭12,密閉法蘭12上設(shè)有進(jìn)氣口 13、抽氣口 14和壓力表15 ;
[0029] 移動(dòng)爐體2包括爐體21和爐腔22,爐腔22 -端開口一端封閉，爐腔22開口處設(shè) 有爐門23,爐體21下部設(shè)有若干供移動(dòng)爐體2移動(dòng)的滑輪24 ;
[0030] 石墨烯沉積系統(tǒng)1通過石英管固定裝置4固定設(shè)置在基臺(tái)3上表面，基臺(tái)3上表 面設(shè)有方便移動(dòng)爐體2在兩組石墨烯沉積系統(tǒng)1之間移動(dòng)切換的導(dǎo)軌系統(tǒng)5,導(dǎo)軌系統(tǒng)5包 括固定設(shè)置在基臺(tái)3表面、便于移動(dòng)爐體2水平移動(dòng)的水平導(dǎo)軌51和滑動(dòng)設(shè)置在水平導(dǎo)軌 51上、便于移動(dòng)爐體2在垂直于水平方向移動(dòng)的水平導(dǎo)臺(tái)52,水平導(dǎo)臺(tái)52上表面固定設(shè)有 堅(jiān)直導(dǎo)軌53,堅(jiān)直導(dǎo)軌53上滑動(dòng)設(shè)置有移動(dòng)爐體2 ;
[0031] 石墨烯沉積系統(tǒng)1外設(shè)有隔熱罩6,隔熱罩6可供移動(dòng)爐體2進(jìn)入，以加熱石墨烯 沉積系統(tǒng)1，隔熱罩6包括外殼61和內(nèi)壁62兩層，夕卜殼61為不銹鋼材料，內(nèi)壁62為耐高溫 棉，隔熱罩6上設(shè)有一組用于石墨烯沉積系統(tǒng)1快速降溫的風(fēng)淋系統(tǒng)7,隔熱罩6上設(shè)有一 組用于快速抽離石墨烯沉積系統(tǒng)1散發(fā)熱量的抽風(fēng)系統(tǒng)8。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 如圖6所示，一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，包括四組水平設(shè)置的石墨 烯沉積系統(tǒng)1、一組用于加熱石墨烯沉積系統(tǒng)1的移動(dòng)爐體2和基臺(tái)3 ;
[0034] 石墨烯沉積系統(tǒng)1包括石英管11，石英管11包括開口端和密閉端，開口端外部固 定設(shè)有密閉法蘭12,密閉法蘭12上設(shè)有進(jìn)氣口 13、抽氣口 14和壓力表15 ;
[0035] 移動(dòng)爐體2包括爐體21和爐腔22,爐腔22 -端開口一端封閉，爐腔22開口處設(shè) 有爐門23,爐體21下部設(shè)有若干供移動(dòng)爐體2移動(dòng)的滑輪24 ;
[0036] 石墨烯沉積系統(tǒng)1通過石英管固定裝置4固定設(shè)置在基臺(tái)3上表面，基臺(tái)3上表 面設(shè)有方便移動(dòng)爐體2在兩組石墨烯沉積系統(tǒng)1之間移動(dòng)切換的導(dǎo)軌系統(tǒng)5,導(dǎo)軌系統(tǒng)5包 括固定設(shè)置在基臺(tái)3表面、便于移動(dòng)爐體2水平移動(dòng)的水平導(dǎo)軌51和滑動(dòng)設(shè)置在水平導(dǎo)軌 51上、便于移動(dòng)爐體2在垂直于水平方向移動(dòng)的水平導(dǎo)臺(tái)52,水平導(dǎo)臺(tái)52上表面固定設(shè)有 堅(jiān)直導(dǎo)軌53,堅(jiān)直導(dǎo)軌53上滑動(dòng)設(shè)置有移動(dòng)爐體2 ;
[0037] 石墨烯沉積系統(tǒng)1外設(shè)有隔熱罩6,隔熱罩6可供移動(dòng)爐體2進(jìn)入，以加熱石墨烯 沉積系統(tǒng)1，隔熱罩6包括外殼61和內(nèi)壁62兩層，夕卜殼61為不銹鋼材料，內(nèi)壁62為耐高溫 棉，隔熱罩6上設(shè)有一組用于石墨烯沉積系統(tǒng)1快速降溫的風(fēng)淋系統(tǒng)7,隔熱罩6上設(shè)有一 組用于快速抽離石墨烯沉積系統(tǒng)1散發(fā)熱量的抽風(fēng)系統(tǒng)8。
[0038] 實(shí)施例3
[0039] 如圖7所示，一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，包括四組水平設(shè)置的石墨 烯沉積系統(tǒng)1、兩組用于加熱石墨烯沉積系統(tǒng)1的移動(dòng)爐體2和基臺(tái)3 ;
[0040] 石墨烯沉積系統(tǒng)1包括石英管11，石英管11包括開口端和密閉端，開口端外部固 定設(shè)有密閉法蘭12,密閉法蘭12上設(shè)有進(jìn)氣口 13、抽氣口 14和壓力表15 ;
[0041] 移動(dòng)爐體2包括爐體21和爐腔22,爐腔22 -端開口一端封閉，爐腔22開口處設(shè) 有爐門23,爐體21下部設(shè)有若干供移動(dòng)爐體2移動(dòng)的滑輪24 ;
[0042] 石墨烯沉積系統(tǒng)1通過石英管固定裝置4固定設(shè)置在基臺(tái)3上表面，基臺(tái)3上表 面設(shè)有方便移動(dòng)爐體2在兩組石墨烯沉積系統(tǒng)1之間移動(dòng)切換的導(dǎo)軌系統(tǒng)5,導(dǎo)軌系統(tǒng)5包 括固定設(shè)置在基臺(tái)3表面、便于移動(dòng)爐體2水平移動(dòng)的水平導(dǎo)軌51和滑動(dòng)設(shè)置在水平導(dǎo)軌 51上、便于移動(dòng)爐體2在垂直于水平方向移動(dòng)的水平導(dǎo)臺(tái)52,水平導(dǎo)臺(tái)52上表面固定設(shè)有 堅(jiān)直導(dǎo)軌53,堅(jiān)直導(dǎo)軌53上滑動(dòng)設(shè)置有移動(dòng)爐體2 ;
[0043] 石墨烯沉積系統(tǒng)1外設(shè)有隔熱罩6,隔熱罩6可供移動(dòng)爐體2進(jìn)入，以加熱石墨烯 沉積系統(tǒng)1，隔熱罩6包括外殼61和內(nèi)壁62兩層，夕卜殼61為不銹鋼材料，內(nèi)壁62為耐高溫 棉，隔熱罩6上設(shè)有一組用于石墨烯沉積系統(tǒng)1快速降溫的風(fēng)淋系統(tǒng)7,隔熱罩6上設(shè)有一 組用于快速抽離石墨烯沉積系統(tǒng)1散發(fā)熱量的抽風(fēng)系統(tǒng)8。
[0044] 以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人 員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí) 用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù) 性范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，其特征在于包括：若干組水平設(shè)置的石墨 烯沉積系統(tǒng)（1)和用于加熱石墨烯沉積系統(tǒng)（1)的移動(dòng)爐體（2)，所述移動(dòng)爐體（2)可以在 若干組石墨烯沉積系統(tǒng)（1)之間切換。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，其特征在于：所述石 墨烯沉積系統(tǒng)（1)設(shè)有兩組，所述移動(dòng)爐體（2)設(shè)有一組。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，其特征在于：所 述沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐還包括基臺(tái)（3)，所述石墨烯沉積系統(tǒng)（1)通過石英 管固定裝置（4)固定設(shè)置在基臺(tái)（3)上表面，所述基臺(tái)（3)上表面設(shè)有方便移動(dòng)爐體（2)在 若干組石墨烯沉積系統(tǒng)（1)之間移動(dòng)切換的導(dǎo)軌系統(tǒng)（5)。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，其特征在于：所述導(dǎo) 軌系統(tǒng)（5)包括固定設(shè)置在基臺(tái)（3)表面、便于移動(dòng)爐體（2)水平移動(dòng)的水平導(dǎo)軌（51)和 滑動(dòng)設(shè)置在水平導(dǎo)軌（51)上、便于移動(dòng)爐體（2)在垂直于水平方向移動(dòng)的水平導(dǎo)臺(tái)（52)， 所述水平導(dǎo)臺(tái)（52)上表面固定設(shè)有堅(jiān)直導(dǎo)軌（53)，所述堅(jiān)直導(dǎo)軌（53)上滑動(dòng)設(shè)置有移動(dòng) 爐體（2)。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，其特征在于：所 述石墨烯沉積系統(tǒng)（1)包括石英管（11 )，所述石英管（11)包括開口端和密閉端，所述開口 端外部固定設(shè)有密閉法蘭（12)，所述密閉法蘭（12)上設(shè)有進(jìn)氣口（13)、抽氣口（14)和壓力 表（15)。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，其特征在于：所 述移動(dòng)爐體（2)包括爐體（21)和爐腔（22)，所述爐腔（22)-端開口一端封閉，所述爐腔 (22)開口處設(shè)有爐門（23)，所述爐體（21)下部設(shè)有若干供移動(dòng)爐體（2)移動(dòng)的滑輪（24)。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，其特征在于：所 述石墨烯沉積系統(tǒng)（1)外設(shè)有隔熱罩（6)，所述隔熱罩（6)可供移動(dòng)爐體（2)進(jìn)入，以加熱石 墨烯沉積系統(tǒng)（1)。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，其特征在于：所述隔 熱罩（6)包括外殼（61)和內(nèi)壁（62)。
9. 如權(quán)利要求8所述的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，其特征在于：所述外 殼（61)為不銹鋼材料，所述內(nèi)壁（62)為耐高溫棉、耐高溫纖維材料或耐高溫多孔材料中的 一種。
10. 如權(quán)利要求7所述的一種沉積石墨烯用移動(dòng)式多工位沉積爐，其特征在于：所述 隔熱罩（6)上設(shè)有至少一組用于石墨烯沉積系統(tǒng)（1)快速降溫的風(fēng)淋系統(tǒng)（7)，所述隔熱罩 (6)上設(shè)有至少一組用于快速抽離石墨烯沉積系統(tǒng)（1)散發(fā)熱量的抽風(fēng)系統(tǒng)（8)。
【文檔編號(hào)】C23C16/44GK203846100SQ201320822356
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】金虎, 劉志成, 周振義, 彭鵬, 張志華, 楊海濤 申請(qǐng)人:常州二維碳素科技有限公司