一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及沉积炉【技术领域】，尤其是涉及一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，包括若干组水平设置的石墨烯沉积系统和用于加热石墨烯沉积系统的移动炉体，移动炉体可以在若干组石墨烯沉积系统之间切换。本实用新型的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，移动炉体沉积后可退出沉积区，隔热罩内设有的风淋系统和抽风系统可实现石墨烯沉积系统快速降温，大大缩短了冷却时间；一组移动炉体对应多组石墨烯沉积系统，彼此相互独立，实现沉积过程的多工位操作，可在第一套沉积时，对其他套进行装样、抽真空等过程，避免了不必要的沉积前序工期时间，节约了资源，缩短了沉积周期，提高了生产效率。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及沉积炉【技术领域】，尤其是涉及一种沉积石墨烯用移动式多工位沉 积炉。 一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉
【背景技术】
[0002] 石墨烯是2004年曼切斯特大学的Novoselov和Geim发现，其具有良好的物理、化 学、电学、力学等各方面的优异性能，在新能源、新材料和电子元器件等诸多领域有着广泛 的应用前景。石墨烯目前制备方法主要有：（1)微机剥离法。这种方法只能制备数量极少 的石墨烯。（2)外延法。这种方法主要缺点是成本高，因硅片尺寸较小，限制了其大规模应 用。（3)氧化还原法。该方法生产的石墨烯缺陷较多。（4)溶剂剥离法。该方法最主要缺 点是生产效率较低，限制其产业化。（5)化学气相沉积法（CVD)。该法可大规模批量化制备 石墨烯，生产的石墨烯晶体结构相对完整，质量较高，可用于透明电极、平板触摸屏等。化学 气相沉积法的原理是将一种或多种气态物质导入到一个反应腔中发生化学反应，并在基底 上沉积出一种材料。
[0003] 目前，石墨烯沉积炉沉积单次，沉积炉体需要升温到沉积温度，沉积后试样要随炉 冷却到室温才能取样，升、降温周期长，速度慢；降温后从石英管中取样，进行下一次沉积 时，需重新装样，系统抽真空，炉体升温等过程，沉积的前序工期较长；炉体长期快速升降温 对炉体的加热系统和控温系统会造成一定的损坏，缩短了使用寿命，也浪费了能源。 实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术中制备石墨烯周期较长、生 产效率较低的问题，提供一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，若干组移动炉体对应若 干组石墨烯沉积系统，彼此相互独立，实现沉积过程的多工位操作，节约了资源，缩短了沉 积周期，提商了生广效率。
[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种沉积石墨烯用移动式多 工位沉积炉，包括若干组水平设置的石墨烯沉积系统和用于加热石墨烯沉积系统的移动炉 体，所述移动炉体可以在若干组石墨烯沉积系统之间切换。
[0006] 作为优选，所述石墨烯沉积系统设有两组，所述移动炉体设有一组。
[0007] 作为优选，所述沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉还包括基台，所述石墨烯沉积 系统通过石英管固定装置固定设置在基台上表面，所述基台上表面设有方便移动炉体在若 干组石墨烯沉积系统之间移动切换的导轨系统，可以使石英管安放在基台表面后，高度位 于人体比较舒适的操作高度；基台下部可以设置风淋系统，可以提高降温效率。
[0008] 作为优选，所述导轨系统包括固定设置在基台表面、便于移动炉体水平移动的水 平导轨和滑动设置在水平导轨上、便于移动炉体在垂直于水平方向移动的水平导台，所述 水平导台上表面固定设有坚直导轨，所述坚直导轨上滑动设置有移动炉体，水平导台可以 相对于水平导轨左右移动，移动炉体设置在水平导台坚直导轨上，移动炉体可以沿坚直导 轨前后移动，使移动炉体在水平面上可以完成前后左右移动，这样移动炉体就能够精确地 移动到石墨烯沉积系统处，为石墨烯沉积系统加热，提高了石墨烯沉积系统沉积的稳定性。
[0009] 具体地，所述石墨烯沉积系统包括石英管，所述石英管包括开口端和密闭端，所述 开口端外部固定设有密闭法兰，所述密闭法兰上设有进气口、抽气口和压力表。
[0010] 具体地，所述移动炉体包括炉体和炉腔，所述炉腔一端开口一端封闭，所述炉腔开 口处设有炉门，所述炉体下部设有若干供移动炉体移动的滑轮，炉体设有移动式炉门，炉体 退出沉积区后，关闭炉门，炉体温度保持在石墨烯沉积所需的温度，再次沉积时无需重新升 降温，大大节约了时间，也减少了资源的浪费。
[0011] 具体地，所述石墨烯沉积系统外设有隔热罩，所述隔热罩可供移动炉体进入，在隔 热罩内进行石墨烯沉积过程，减少了移动炉体与外界的热交换，降低了能耗的损失，提高了 石墨烯沉积效率。
[0012] 作为优选，所述隔热罩包括外壳和内壁。
[0013] 具体地，所述外壳为不锈钢材料，所述内壁为耐高温棉、耐高温纤维材料或耐高温 多孔材料中的一种，耐高温棉采用超细玻纤棉等；耐高温纤维为石英玻璃纤维、高硅氧玻璃 纤维、硅酸铝纤维等；耐高温多孔材料为多孔氧化铝陶瓷等。
[0014] 为了在沉积完成后，快速降低隔热罩中的环境温度和石墨烯沉积系统的温度，所 述隔热罩上设有至少一组用于石墨烯沉积系统快速降温的风淋系统，所述隔热罩上至少一 组用于快速抽离石墨烯沉积系统散发的热量的抽风系统。
[0015] 本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积 炉，移动炉体沉积后可退出沉积区，隔热罩内设有的风淋系统和抽风系统可实现石墨烯沉 积系统快速降温，大大缩短了冷却时间；炉体设有移动式炉门，炉体退出沉积区后，关闭炉 门，炉体温度保持在石墨烯沉积所需的温度，再次沉积时无需重新升降温，大大节约了时 间，也减少了资源的浪费；若干组移动炉体对应若干组石墨烯沉积系统，彼此相互独立，实 现沉积过程的多工位操作，可在第一套沉积时，对其他套进行装样、抽真空等过程，避免了 不必要的沉积前序工期时间，节约了资源，缩短了沉积周期，提高了生产效率；只需要移动 炉体，避免了移动石英管带来的危险。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0017] 图1是本实用新型的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉的主视图；
[0018] 图2是图1的A-A向的右视图；
[0019] 图3是图1的俯视图；
[0020] 图4是本实用新型的石墨烯沉积系统的示意图；
[0021] 图5是本实用新型的隔热罩的截面图；
[0022] 图6是本实用新型实施例2的结构示意图；
[0023] 图7是本实用新型实施例3的结构示意图。
[0024] 图中：1.石墨烯沉积系统，2.移动炉体，3.基台，4.石英管固定装置，5.导轨系 统，6.隔热罩,7.风淋系统，8.抽风系统，11.石英管，12.密闭法兰，13.进气口，14.抽气 口，15压力表，21炉体，22.炉腔，23.炉门，24.滑轮，51.水平导轨，52.水平导台，53.坚直 导轨，61.外壳，62.内壁。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合具体实施例，进一步对本实用新型进行阐述，应理解，引用实施例仅用于 说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围。
[0026] 实施例1
[0027] 如图1至图5所示，一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，包括两组水平设置的 石墨烯沉积系统1、一组用于加热石墨烯沉积系统1的移动炉体2和基台3 ;
[0028] 石墨烯沉积系统1包括石英管11，石英管11包括开口端和密闭端，开口端外部固 定设有密闭法兰12,密闭法兰12上设有进气口 13、抽气口 14和压力表15 ;
[0029] 移动炉体2包括炉体21和炉腔22,炉腔22 -端开口一端封闭，炉腔22开口处设 有炉门23,炉体21下部设有若干供移动炉体2移动的滑轮24 ;
[0030] 石墨烯沉积系统1通过石英管固定装置4固定设置在基台3上表面，基台3上表 面设有方便移动炉体2在两组石墨烯沉积系统1之间移动切换的导轨系统5,导轨系统5包 括固定设置在基台3表面、便于移动炉体2水平移动的水平导轨51和滑动设置在水平导轨 51上、便于移动炉体2在垂直于水平方向移动的水平导台52,水平导台52上表面固定设有 坚直导轨53,坚直导轨53上滑动设置有移动炉体2 ;
[0031] 石墨烯沉积系统1外设有隔热罩6,隔热罩6可供移动炉体2进入，以加热石墨烯 沉积系统1，隔热罩6包括外壳61和内壁62两层，夕卜壳61为不锈钢材料，内壁62为耐高温 棉，隔热罩6上设有一组用于石墨烯沉积系统1快速降温的风淋系统7,隔热罩6上设有一 组用于快速抽离石墨烯沉积系统1散发热量的抽风系统8。
[0032] 实施例2
[0033] 如图6所示，一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，包括四组水平设置的石墨 烯沉积系统1、一组用于加热石墨烯沉积系统1的移动炉体2和基台3 ;
[0034] 石墨烯沉积系统1包括石英管11，石英管11包括开口端和密闭端，开口端外部固 定设有密闭法兰12,密闭法兰12上设有进气口 13、抽气口 14和压力表15 ;
[0035] 移动炉体2包括炉体21和炉腔22,炉腔22 -端开口一端封闭，炉腔22开口处设 有炉门23,炉体21下部设有若干供移动炉体2移动的滑轮24 ;
[0036] 石墨烯沉积系统1通过石英管固定装置4固定设置在基台3上表面，基台3上表 面设有方便移动炉体2在两组石墨烯沉积系统1之间移动切换的导轨系统5,导轨系统5包 括固定设置在基台3表面、便于移动炉体2水平移动的水平导轨51和滑动设置在水平导轨 51上、便于移动炉体2在垂直于水平方向移动的水平导台52,水平导台52上表面固定设有 坚直导轨53,坚直导轨53上滑动设置有移动炉体2 ;
[0037] 石墨烯沉积系统1外设有隔热罩6,隔热罩6可供移动炉体2进入，以加热石墨烯 沉积系统1，隔热罩6包括外壳61和内壁62两层，夕卜壳61为不锈钢材料，内壁62为耐高温 棉，隔热罩6上设有一组用于石墨烯沉积系统1快速降温的风淋系统7,隔热罩6上设有一 组用于快速抽离石墨烯沉积系统1散发热量的抽风系统8。
[0038] 实施例3
[0039] 如图7所示，一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，包括四组水平设置的石墨 烯沉积系统1、两组用于加热石墨烯沉积系统1的移动炉体2和基台3 ;
[0040] 石墨烯沉积系统1包括石英管11，石英管11包括开口端和密闭端，开口端外部固 定设有密闭法兰12,密闭法兰12上设有进气口 13、抽气口 14和压力表15 ;
[0041] 移动炉体2包括炉体21和炉腔22,炉腔22 -端开口一端封闭，炉腔22开口处设 有炉门23,炉体21下部设有若干供移动炉体2移动的滑轮24 ;
[0042] 石墨烯沉积系统1通过石英管固定装置4固定设置在基台3上表面，基台3上表 面设有方便移动炉体2在两组石墨烯沉积系统1之间移动切换的导轨系统5,导轨系统5包 括固定设置在基台3表面、便于移动炉体2水平移动的水平导轨51和滑动设置在水平导轨 51上、便于移动炉体2在垂直于水平方向移动的水平导台52,水平导台52上表面固定设有 坚直导轨53,坚直导轨53上滑动设置有移动炉体2 ;
[0043] 石墨烯沉积系统1外设有隔热罩6,隔热罩6可供移动炉体2进入，以加热石墨烯 沉积系统1，隔热罩6包括外壳61和内壁62两层，夕卜壳61为不锈钢材料，内壁62为耐高温 棉，隔热罩6上设有一组用于石墨烯沉积系统1快速降温的风淋系统7,隔热罩6上设有一 组用于快速抽离石墨烯沉积系统1散发热量的抽风系统8。
[0044] 以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人 员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实 用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术 性范围。
【权利要求】
1. 一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，其特征在于包括：若干组水平设置的石墨 烯沉积系统（1)和用于加热石墨烯沉积系统（1)的移动炉体（2)，所述移动炉体（2)可以在 若干组石墨烯沉积系统（1)之间切换。
2. 如权利要求1所述的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，其特征在于：所述石 墨烯沉积系统（1)设有两组，所述移动炉体（2)设有一组。
3. 如权利要求1或2所述的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，其特征在于：所 述沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉还包括基台（3)，所述石墨烯沉积系统（1)通过石英 管固定装置（4)固定设置在基台（3)上表面，所述基台（3)上表面设有方便移动炉体（2)在 若干组石墨烯沉积系统（1)之间移动切换的导轨系统（5)。
4. 如权利要求3所述的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，其特征在于：所述导 轨系统（5)包括固定设置在基台（3)表面、便于移动炉体（2)水平移动的水平导轨（51)和 滑动设置在水平导轨（51)上、便于移动炉体（2)在垂直于水平方向移动的水平导台（52)， 所述水平导台（52)上表面固定设有坚直导轨（53)，所述坚直导轨（53)上滑动设置有移动 炉体（2)。
5. 如权利要求1或2所述的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，其特征在于：所 述石墨烯沉积系统（1)包括石英管（11 )，所述石英管（11)包括开口端和密闭端，所述开口 端外部固定设有密闭法兰（12)，所述密闭法兰（12)上设有进气口（13)、抽气口（14)和压力 表（15)。
6. 如权利要求1或2所述的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，其特征在于：所 述移动炉体（2)包括炉体（21)和炉腔（22)，所述炉腔（22)-端开口一端封闭，所述炉腔 (22)开口处设有炉门（23)，所述炉体（21)下部设有若干供移动炉体（2)移动的滑轮（24)。
7. 如权利要求1或2所述的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，其特征在于：所 述石墨烯沉积系统（1)外设有隔热罩（6)，所述隔热罩（6)可供移动炉体（2)进入，以加热石 墨烯沉积系统（1)。
8. 如权利要求7所述的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，其特征在于：所述隔 热罩（6)包括外壳（61)和内壁（62)。
9. 如权利要求8所述的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，其特征在于：所述外 壳（61)为不锈钢材料，所述内壁（62)为耐高温棉、耐高温纤维材料或耐高温多孔材料中的 一种。
10. 如权利要求7所述的一种沉积石墨烯用移动式多工位沉积炉，其特征在于：所述 隔热罩（6)上设有至少一组用于石墨烯沉积系统（1)快速降温的风淋系统（7)，所述隔热罩 (6)上设有至少一组用于快速抽离石墨烯沉积系统（1)散发热量的抽风系统（8)。
【文档编号】C23C16/44GK203846100SQ201320822356
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】金虎, 刘志成, 周振义, 彭鹏, 张志华, 杨海涛 申请人:常州二维碳素科技有限公司