本發(fā)明涉及碳納米管制備，更具體地說，它涉及一種碳納米管生產(chǎn)設(shè)備及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、碳納米管是由碳原子排列成六邊形晶格構(gòu)成的一維量子材料，因其高機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性和熱傳導(dǎo)性，在多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，如制造晶體管、傳感器等器件，隨著需求的增長，化學(xué)氣相沉積法已成為批量化生產(chǎn)的常用方法，因為它能更好地控制的生長條件。

2、根據(jù)生長條件的不同，碳納米管可分為定向排列與非定向排列，非定向排列的因其錯綜復(fù)雜的碳網(wǎng)絡(luò)排列，具有很高的比表面積，適用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如作為藥物載體以提高藥物的緩釋性能，因此越復(fù)雜的碳納米管網(wǎng)絡(luò)越能夠提高藥物的緩釋性能。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，為了制備出更復(fù)雜的碳納米管網(wǎng)絡(luò)，通常通過設(shè)計復(fù)雜的基底來提供更多的生長點，形成復(fù)雜的碳納米管網(wǎng)絡(luò)，然而，這種方法本質(zhì)上是靜態(tài)調(diào)控手段，僅能夠控制底部基點的排列情況，而無法控制碳納米管生長過程中其成形的方向，難以動態(tài)地調(diào)整碳納米管的生長方向，一旦碳納米管開始生長，其方向可能不再完全遵循基底的設(shè)計。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種碳納米管生產(chǎn)設(shè)備及其使用方法，旨在解決上述技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、一種碳納米管生產(chǎn)設(shè)備，包括支撐底座、龍門架、伺服供氣模塊，所述龍門架固定安裝于支撐底座的上表面，所述龍門架的內(nèi)側(cè)上端配置有碳納米管制備機(jī)構(gòu)，所述龍門架的頂部配置有輸出端朝向碳納米管制備機(jī)構(gòu)的催化劑涂抹機(jī)構(gòu)，所述伺服供氣模塊固定安裝于龍門架的底部用于給碳納米管制備機(jī)構(gòu)提供含碳源氣體；

4、所述碳納米管制備機(jī)構(gòu)包括固定連接于龍門架內(nèi)側(cè)的擴(kuò)展架，以及擴(kuò)展架側(cè)面配置的第一風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊、外展開套罩機(jī)構(gòu)以及第二風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊；

5、所述第一風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊包括圓盤隔板以及活動安裝于圓盤隔板外側(cè)面上的齒輪套環(huán)，所述外展開套罩機(jī)構(gòu)包括齒輪套環(huán)兩端配置的第一電動伸縮桿以及密封外置罩筒，所述第二風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊包括密封外置罩筒外圓邊上的圓弧形套框，所述圓弧形套框的內(nèi)側(cè)活動配置有第一導(dǎo)風(fēng)接口；

6、通過齒輪套環(huán)的轉(zhuǎn)動改變外側(cè)由第一電動伸縮桿連接的密封外置罩筒可改變碳源氣體吹入端的位置，再配合活動的第一導(dǎo)風(fēng)接口可改變碳源氣體吹出端的位置，以實現(xiàn)對碳納米管生長方向的動態(tài)調(diào)整。

7、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述第一風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊還包括固定連接于擴(kuò)展架表面的第一伺服電機(jī)，所述圓盤隔板固定安裝于第一伺服電機(jī)的表面，所述第一伺服電機(jī)的輸出端穿過圓盤隔板的軸心；且穿出的輸出端上固定安裝有自調(diào)節(jié)基底機(jī)構(gòu)；以配置有自調(diào)節(jié)基底機(jī)構(gòu)的一側(cè)為圓盤隔板的前側(cè)，則所述圓盤隔板的后側(cè)外邊緣位置處活動安裝有齒輪套環(huán)，所述圓盤隔板的后側(cè)位于齒輪套環(huán)內(nèi)圈的位置處通過支架固定安裝有第二伺服電機(jī)，所述第二伺服電機(jī)的輸出端固定安裝有齒輪套頭，所述齒輪套頭的側(cè)邊齒口與齒輪套環(huán)的內(nèi)圈齒口相嚙合以帶動齒輪套環(huán)進(jìn)行360度伺服轉(zhuǎn)動。

8、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述齒輪套環(huán)的表面以180的間隔固定安裝有兩組朝向圓盤隔板后側(cè)伸出的l形外伸側(cè)板；且每一側(cè)l形外伸側(cè)板均固定安裝有平齊對應(yīng)的第一電動伸縮桿，所述第一電動伸縮桿的輸出端朝向圓盤隔板的前側(cè)；且其輸出端上固定安裝有密封外置罩筒，所述密封外置罩筒的圓口直徑與圓盤隔板的直徑相同；且圓盤隔板的前側(cè)邊緣與密封外置罩筒接觸端的位置處固定安裝有密封套。

9、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述圓弧形套框固定連接于密封外置罩筒的圓環(huán)邊上，所述圓弧形套框的兩側(cè)端位置處均固定安裝有收卷套；且每一側(cè)收卷套中均纏繞有能夠向外拉出的密封布條；且兩密封布條的拉出端上固定連接有圓弧卡塊，所述圓弧卡塊的表面固定安裝有相通對應(yīng)第一導(dǎo)風(fēng)接口，所述圓弧卡塊的兩側(cè)均固定安裝有第二封邊槽口套，所述密封布條的兩側(cè)均固定安裝有第一封邊槽口套，所述圓弧形套框的框內(nèi)兩側(cè)邊上均開設(shè)有供第一封邊槽口套、第二封邊槽口套密封套合的圓弧形軌道槽口。

10、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述密封外置罩筒整體為圓筒結(jié)構(gòu)；且朝向圓盤隔板的一側(cè)為開口狀態(tài)，所述密封外置罩筒的圓環(huán)邊的底部固定安裝有電動百葉出風(fēng)罩，所述電動百葉出風(fēng)罩的底部固定連接有用于與伺服供氣模塊輸出端相通連接的第二導(dǎo)風(fēng)接口，所述密封外置罩筒的外側(cè)圓心位置處固定安裝有第三伺服電機(jī)，所述第三伺服電機(jī)的輸出端上固定安裝有l(wèi)形轉(zhuǎn)板，所述第一導(dǎo)風(fēng)接口的側(cè)面固定安裝有圓筒套，所述l形轉(zhuǎn)板遠(yuǎn)離第三伺服電機(jī)的一端活動插入于圓筒套中。

11、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述自調(diào)節(jié)基底機(jī)構(gòu)包括平臺隔板，所述平臺隔板以第一伺服電機(jī)的輸出端為軸心向兩側(cè)等距伸出；且側(cè)邊整體長度與密封外置罩筒圓口直徑相同，所述平臺隔板的上表面中間位置處固定安裝有第一漏孔圓盤基底，所述第一漏孔圓盤基底的底部活動安裝有相貼合且同軸心的第二漏孔圓盤基底。

12、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述第二漏孔圓盤基底的外側(cè)邊緣上開設(shè)有齒口，所述平臺隔板的下表面通過支架固定安裝有與第二漏孔圓盤基底側(cè)邊齒口嚙合對應(yīng)的伺服撥動模塊，所述平臺隔板的上表面兩側(cè)端位置處均固定安裝有輸出端朝向第一漏孔圓盤基底的熱風(fēng)供給模塊，所述密封外置罩筒的外側(cè)表面固定安裝有溫度監(jiān)測模塊。

13、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述催化劑涂抹機(jī)構(gòu)包括固定安裝于龍門架內(nèi)壁上端兩側(cè)位置處的直線電機(jī)，所述直線電機(jī)的輸出端上固定安裝有自動抽泵模塊，所述自動抽泵模塊的抽取端上固定安裝有兩組相通對應(yīng)的儲存罐。

14、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述自動抽泵模塊的底部固定安裝有多軸機(jī)械手，所述多軸機(jī)械手的輸出端上固定安裝有噴淋頭，所述噴淋頭與自動抽泵模塊的輸出端之間相通連接有一個輸液軟管。

15、碳納米管的制備方法，包括以下步驟：

16、s1：首先，通過外展開套罩機(jī)構(gòu)將外側(cè)的密封外置罩筒展開，露出待涂抹試劑的自調(diào)節(jié)基底機(jī)構(gòu)，并通過伺服撥動模塊將第二漏孔圓盤基底轉(zhuǎn)動，以堵住第一漏孔圓盤基底的漏孔；

17、s2：然后，通過直線電機(jī)控制多軸機(jī)械手將儲存罐中的試劑擠壓的涂抹在第一漏孔圓盤基底的非漏孔區(qū)域位置處，并再次通過外展開套罩機(jī)構(gòu)合緊密封外置罩筒；

18、s3：再然后，通過熱風(fēng)供給模塊對第一漏孔圓盤基底的表面進(jìn)行加熱，并配合伺服供氣模塊將含有碳源的氣體通入到密封外置罩筒中，進(jìn)行碳納米管的制備；

19、s4：最后，在碳納米管的制備過程中，可通過第一風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊改變碳源氣體吹入端的位置，并配合第二風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊改變碳源氣體吹出端的位置，以動態(tài)調(diào)整碳納米管的生長。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益效果：

21、1、通過碳納米管制備機(jī)構(gòu)上配置的第一風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊，在進(jìn)行碳納米管制備的過程中，可在第二伺服電機(jī)輸出端齒輪套頭與齒輪套環(huán)的聯(lián)動作用，控制外側(cè)兩端的第一電動伸縮桿帶動密封外置罩筒進(jìn)行360旋轉(zhuǎn)，在沉積的催化劑不發(fā)生轉(zhuǎn)動的情況下可使通入的含碳源氣體進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，利用改變氣流吹入的方向來引導(dǎo)碳納米管的生長，提高制備端碳納米管排列可控性的同時還能夠輔助設(shè)計出更加錯綜復(fù)雜的碳網(wǎng)絡(luò)排列的碳納米管。

22、2、通過第二風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊的輔助調(diào)整，在第一風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊調(diào)整完氣流吹入的方向過后，還能夠利用第三伺服電機(jī)輸出端l形轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)動作用，左右調(diào)整第一導(dǎo)風(fēng)接口在密封外置罩筒上的位置，改變氣流吹出的方向，使密封外置罩筒的內(nèi)部的含碳源氣體可以拐彎，制造出能夠彎曲的風(fēng)道，以更加復(fù)雜的風(fēng)向吹出更加錯綜復(fù)雜碳納米管，進(jìn)一步提高非定向排列碳納米管的緩載性能。

23、3、通過圓盤隔板上配置的自調(diào)節(jié)基底機(jī)構(gòu)，在第一風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊、第二風(fēng)道調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行風(fēng)道調(diào)節(jié)的過程中，其還能夠利用伺服撥動模塊撥動第二漏孔圓盤基底，使其與上側(cè)的第一漏孔圓盤基底的漏孔對齊，增加基地端的導(dǎo)分性能，使含碳源氣體在不同吹入角度與不同吹出角度，均能夠讓碳源氣體更容易地接觸到基底表面，從而提高催化劑利用率和碳納米管的生長效率，使碳納米管更加穩(wěn)定。

24、4、通過自調(diào)節(jié)基底機(jī)構(gòu)外配置的第一伺服電機(jī)，在第一伺服電機(jī)的伺服驅(qū)動作用下，其基底端亦可以進(jìn)行360度轉(zhuǎn)動，使碳源氣體風(fēng)道與沉積的催化劑基底均能夠發(fā)生轉(zhuǎn)動，一方面可以確保碳源氣體在反應(yīng)室內(nèi)分布更加均勻，減少局部濃度過高或過低的情況，從而提高碳納米管生長的均勻性，另外一方面實現(xiàn)多角度的催化劑沉積，從而在基底的不同位置形成更加均勻的催化劑層，進(jìn)一步有助于形成復(fù)雜的碳納米管網(wǎng)絡(luò)。