本实用新型涉及纳米功能复合材料制备装置，尤其是一种纳米功能复合材料连续制备系统。
背景技术：
化学气相沉积是一种化工技术，该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法。化学气相淀积是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术，在利用化学气相沉积法制备纳米功能复合材料时是将碳氢化合物甲烷、乙醇等气体通入到高温加热的金属基底铜、镍表面，反应持续一定时间后进行冷却，冷却过程中在金属基底表面便会形成数层或单层纳米功能复合材料。在制备设备中放置、回收金属基底材料时，为了防止金属氧化，需在常温环境下进行取放操作,因此，设备的升温和降温不仅占用了大量的实验时间，而且消耗大量反应气体，导致实验效率低下，无法实现连续化的纳米功能复合材料生产。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种纳米功能复合材料连续制备系统，克服现有技术的不足，极大得缩短设备升温、降温占用的实验时间，节约反应气体，提高实验效率，实现纳米功能复合材料连续化生产。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种纳米功能复合材料连续制备系统，包括控制柜，设于控制柜上方的高温炉，与高温炉连通的气体配比混合系统、水冷系统和气压保持系统，所述高温炉为水平石英管式炉，水平石英管式炉炉腔内高温区的石英管两端设置有隔热塞，水平石英管式炉一侧设有与石英管连通的进料密封室，水平石英管式炉另一侧设有与石英管连通的出料密封室，进料密封室内设置有催化剂衬底放卷辊和催化剂衬底传送轮，出料密封室内设置有催化剂衬底收卷辊和催化剂衬底传送轮，出料密封室和进料密封室之间设置有连通的用于对催化剂衬底起支撑作用的环形石墨块履带，出料密封室内环形石墨块履带的一个传送轮的驱动轴与催化剂衬底传送轮的驱动轴之间链传动连接，进料密封室内环形石墨块履带的一个传送轮的驱动轴与催化剂衬底传送轮的驱动轴之间链传动连接，进料密封室和出料密封室内对称设置有第一伺服电机和第二伺服电机，第一伺服电机和第二伺服电机通过齿轮驱动石墨块履带和催化剂衬底传送轮实现同步传输，，进料密封室和出料密封室内还对称设置有用于驱动催化剂衬底放卷辊进行放卷的第三伺服电机和用于驱动催化剂衬底收卷辊进行收卷的第四伺服电机，第一伺服电机、第二伺服电机第三伺服电机和第四伺服电机转速相同，四个伺服电机配合使用能够有效防止催化剂衬底在收卷和放卷过程中产生撕裂和拉伤现象。
进一步的，所述进料密封室和出料密封室内对称设置有三对环形石墨块履带传送轮，通过三对环形石墨块履带传送轮位置设置能够方便调节环形履带环形空腔的大小。
进一步的，所述环形石墨块履带的环形空腔内设置有滚动支架，用于支撑环形石墨块履带，使环形石墨块履带保持水平直线运行，确保环形石墨块履带对催化剂衬底的支撑效果。
进一步的，所述水冷系统包括设于控制柜内的水冷机和与水冷机连通的两条出水管，所述水平石英管式炉的石英管与进料密封室和出料密封室的接触端均设置有水冷法兰接口，与水冷机连通的两条出水管各与一个水冷法兰接口连接，分别起到对水平石英管式炉炉腔外部两端石英管的冷却降温，确保在放卷、收卷催化剂衬底材料时不发生金属氧化反应。
进一步的，所述气体配比混合系统包括控制柜正面设置的三个气体输入孔、一个混合气体输出口、三个气体流量控制仪表和三个气体截止阀，混合气体输出口通过气体管道穿过出料密封室和隔热塞与水平石英管式炉炉膛高温区连通。
进一步的，所述控制柜内设有抽真空装置，所述抽真空装置包括真空泵、排气孔、与进料密封室连通的气体管道和位于进料密封室顶部的气体排出接口。
进一步的，所述气压保持系统包括设于进料密封室顶部的压力表和泄压阀以及设于出料密封室顶部的压力表和泄压阀。
进一步的，所述进料密封室和出料密封室均通过支架固定于控制柜顶端。
进一步的，所述进料密封室和出料密封室均设有密封舱门。
进一步的，所述催化剂衬底为铜箔带或铝箔带。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的一种纳米功能复合材料连续制备系统，结构巧妙，通过出料密封室和进料密封室内的四个伺服电机在相同的转速下对催化剂衬底材料和石墨块履带进行同步传输、有效避免了电机不同步现象，进而防止催化剂衬底字受力不均匀的情况下撕裂或拉伤；通过石墨块履带在高温下对催化剂衬底起支撑作用，避免了催化剂衬底在下垂力的作用下产生拉上；在环形石墨块履带空腔内设置用于支撑环形石墨块履带的滚动支架，使环形石墨块履带保持水平直线运行，确保环形石墨块履带对催化剂衬底的支撑效果；在水平石英管式炉炉腔内高温区的石英管两端设置隔热塞，然后通过冷却系统控制水平石英管式炉炉腔外两侧石英管的温度至常温，确保催化剂衬底放卷、收卷时不发生金属氧化反应，缩短了升温降温时间，提高了纳米功能复合材料生产良率。
附图说明
图1为本实用新型总体结构示意图；
其中，1控制柜、2水平石英管式炉、3石英管、4高温区、5隔热塞、6进料密封室、7出料密封室、8放卷辊、9收卷棍、10传送轮、11环形石墨块履带、12第一伺服电机、13第二伺服电机、14第三伺服电机、15滚动支架、16水冷机、17出水管、18气体输入孔、19混合气体输出口、20气体流量控制仪表、21气体截止阀、22真空泵、23排气孔、24气体管道、25气体排出接口、26压力表、27泄压阀、28支架、29水冷法兰接口、30催化剂衬底、31第四伺服电机。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示实施例中，一种纳米功能复合材料连续制备系统，包括控制柜1，设于控制柜1上方的高温炉，与高温炉连通的气体配比混合系统、水冷系统和气压保持系统；所述高温炉为水平石英管式炉2，水平石英管式炉2炉腔内高温区4的石英管3两端设置有隔热塞5，水平石英管式炉2一侧设有与石英管3连通的进料密封室6，水平石英管式炉2另一侧设有与石英管3连通的出料密封室7，进料密封室6和出料密封室7均通过支架28固定于控制柜1顶端，进料密封室6和出料密封室7均设有密封舱门（图中未示出），进料密封室6内设置有催化剂衬底30放卷辊8和催化剂衬底30传送轮10，出料密封室7内设置有催化剂衬底30收卷辊9和催化剂衬底30传送轮10，出料密封室7和进料密封室6之间设置有连通的用于对催化剂衬底30起支撑作用的环形石墨块履带11，环形石墨块履带11的环形空腔内设置有滚动支架15，进料密封室6和出料密封室7内对称设置有三对环形石墨块履带11传送轮10，出料密封室7内环形石墨块履带11的一个传送轮10的驱动轴与催化剂衬底30传送轮10的驱动轴之间链传动连接，进料密封室6内环形石墨块履带11的一个传送轮10的驱动轴与催化剂衬底30传送轮10的驱动轴之间链传动连接，进料密封室6和出料密封室7内对称设置有第一伺服电机12和第二伺服电机13，第一伺服电机12和第二伺服电机13通过齿轮驱动石墨块履带11和催化剂衬底30传送轮10实现同步传输，进料密封室6和出料密封室7内还对称设置有用于驱动催化剂衬底30放卷辊8进行放卷的第三伺服电机14和用于驱动催化剂衬底30收卷辊9进行收卷的第四伺服电机31，第一伺服电机12、第二伺服电机13第三伺服电机14和第四伺服电机31转速相同。
所述水冷系统包括设于控制柜1内的水冷机16和与水冷机16连通的两条出水管17，水平石英管式炉2的石英管3与进料密封室6和出料密封室7的接触端均设置有水冷法兰接口29，与水冷机16连通的两条出水管17各与一个水冷法兰接口29连接。
所述气体配比混合系统包括控制柜1正面设置的三个气体输入孔18、一个混合气体输出口19、三个气体流量控制仪表20和三个气体截止阀21，混合气体输出口19通过气体管道24穿过出料密封室7和隔热塞5与水平石英管式炉2炉膛高温区4连通。
所述控制柜1内设有抽真空装置，抽真空装置包括真空泵22、排气孔23、与进料密封室6连通的气体管道24和位于进料密封室6顶部的气体排出接口25。
所述气压保持系统包括设于进料密封室6顶部的压力表26和泄压阀27以及设于出料密封室7顶部的压力表26和泄压阀27。
所述催化剂衬底30为铜箔或铝箔。
工作原理：本实用新型的一种纳米功能复合材料连续制备系统，使用前，将生长纳米功能复合材料（如石墨烯）所需的催化剂衬底30铜箔带或铝箔带缠绕在进料密封室6内的放卷辊8上，催化剂衬底30一端在石墨块履带11的传送下穿过水平石英管式炉2炉腔到达左侧出料密封室7内，将催化剂衬底30缠绕在出料密封室7内的收卷棍9上，关闭进料密封室6和出料密封室7密封舱门；用真空泵22多次排空制备设备内的空气，可使用氩气辅助使纳米功能复合材料生长环境无空气分子存在，利于纳米功能复合材料生长；设置水平石英管式炉2工作温度，如石墨烯生长环境是1000℃，同时开启水冷系统给水平石英管式炉2炉腔外两端的石英管3降温；水平石英管式炉2炉腔内高温区4温度到达1000℃后，开启气体流量配比混合系统，同时缓慢开启气压保持系统，保证反应环境压力在要求范围内；通过四个伺服电机在相同的转速下对催化剂衬底30和石墨块履带11进行同步传输、避免电机不同步，以防止催化剂衬底30撕裂或拉伤，石墨块履带11在高温下对催化剂衬底30起支撑作用；制备过程注意观察各部位的气体、催化剂衬底30的消耗情况，以及反应室内的压力和反应温度，保障安全。
上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。