石墨架的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种石墨架，由石墨制成，包括：底板，所述底板的上表面设置有凹槽；与所述底板连接的若干支撑柱，所述支撑柱按预设间隔均匀分布于所述底板的外边缘，每个支撑柱的内侧每隔预设高度设置有定位孔；若干定位块，各个定位块可拆卸的插入各个支撑柱的定位孔中；放置于同一高度的定位块上的盖板。本实用新型能够固定碳化硅衬底，与相应的加热装置配合在碳化硅衬底上直接制备石墨烯，无需衬底转移，且清理加热装置时，无需将石墨架从加热装置中取出，只要去除石墨架的所有盖板后，将清理设备穿过支撑柱之间的缝隙即可实现对加热装置进行清理。
【专利说明】石墨架
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种石墨架。
【背景技术】
[0002] 石墨烯（Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原 子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。 石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2. 3%的光；导 热系数高达5300 W/m*K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/ V*s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6 Ω · cm，比铜或银更低，为世上电阻率 最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速 度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用 来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
[0003] 现有的制备石墨烯的方法有如下几种：
[0004] 1)胶带微机械剥离法；
[0005] 2)化学试剂插层剥离膨胀石墨法；
[0006] 3)过渡金属表面高温下渗入碳原子然后快速降温偏析出石墨烯的公演气相沉积 (CVD)法；
[0007] 4 )氧化石墨还原法。
[0008] 第一和第二种方法制备的石墨烯都需要被转移到衬底上，第三种方法在铜或镍的 金属表面利用化学气相沉积法可制备出大面积的石墨烯薄膜且质量不错，但是此法获得的 石墨烯厚度可控性较差。第四种方法虽然可以获得较大面积的石墨烯薄膜，但是由于制备 过程中的石墨烯引入了大量的缺陷，且单片石墨烯尺寸较少，导致得到的石墨烯薄膜不连 续，其导电性也有待提高。因此，目前亟需一种新的石墨烯制备设备。
【发明内容】
[0009] 本实用新型的目的在于提供一种石墨架，能够固定碳化硅衬底，与相应的加热装 置配合在碳化硅衬底上直接制备石墨烯，无需衬底转移，且清理加热装置时，无需将石墨架 从加热装置中取出，只要去除石墨架的所有盖板后，将清理设备穿过支撑柱之间的缝隙即 可实现对加热装置进行清理。
[0010] 为解决上述问题，本实用新型提供一种石墨架，由石墨制成，包括：
[0011] 底板，所述底板的上表面设置有凹槽；
[0012] 与所述底板连接的若干支撑柱，所述支撑柱按预设间隔均匀分布于所述底板的外 边缘，每个支撑柱的内侧每隔预设高度设置有定位孔；
[0013] 若干定位块，各个定位块可拆卸的插入各个支撑柱的定位孔中；
[0014] 放置于同一高度的定位块上的盖板。
[0015] 进一步的，在上述石墨架中，所述底板的上表面设置有碳化钽涂层。
[0016] 进一步的，在上述石墨架中，所述盖板的数量为多个。
[0017] 进一步的，在上述石墨架中，所述盖板的下表面设置有热反射屏。
[0018] 进一步的，在上述石墨架中，所述盖板的上表面设置有凹槽，所述盖板的下表面设 置有热反射屏。
[0019] 进一步的，在上述石墨架中，所述热反射屏为镜面。
[0020] 进一步的，在上述石墨架中，所述热反射屏的材质为铼、钨和钽中的任一种。
[0021] 进一步的，在上述石墨架中，所述盖板的上表面设置有碳化钽涂层。
[0022] 进一步的，在上述石墨架中，还包括与所述底板连接的旋转机构。
[0023] 进一步的，在上述石墨架中，所述底板、支撑柱和盖板所围成的形状为圆柱体、立 方体和正方体中的任一种。
[0024] 与现有技术相比，本实用新型能够固定碳化硅衬底，与相应的加热装置配合在碳 化硅衬底上直接制备石墨烯，无需衬底转移，且清理加热装置时，无需将石墨架从加热装置 中取出，只要去除石墨架的所有盖板后，将清理设备穿过支撑柱之间的缝隙即可实现对加 热装置进行清理，另外，通过提供多个盖板，可以同时在多个碳化硅衬底上直接制备石墨 烯，从而节约生产成本，提高生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1是本实用新型一实施例的石墨架放置一块盖板时的结构图；
[0026] 图2是本实用新型一实施例的石墨架放置多块盖板时的结构图。
【具体实施方式】
[0027] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具 体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0028] 如图1所示，本实用新型提供一种石墨架，包括：
[0029] 底板1，所述底板1的上表面设置有凹槽6 ;
[0030] 与所述底板1连接的若干支撑柱2,所述支撑柱2按预设间隔均匀分布于所述底板 1的外边缘，每个支撑柱2的内侧每隔预设高度设置有定位孔3 ;
[0031] 若干定位块4,各个定位块4可拆卸的插入各个支撑柱2的定位孔3中；
[0032] 放置于同一高度的定位块4上的盖板5。具体的，使用时，将整个石墨架放入加热 装置中，然后将碳化硅衬底放置在底板1的上表面的凹槽6中，保证整个生产过程中碳化硅 衬底不会产生位移，将盖板5放置在定位块4上，这样石墨架与加热装置配合即可在碳化硅 衬底上直接制备石墨烯，无需衬底转移，且清理加热装置时，无需将石墨架从加热装置中取 出，只要去除石墨架的所有盖板5后，将清理设备穿过支撑柱2之间的缝隙即可实现对加热 装置进行清理。
[0033] 优选的，所述底板1的上表面设置有碳化钽涂层。
[0034] 优选的，所述盖板5的数量为多个，具体的，可以用在不同高度的定位块4上放置 不同的盖板5,从而可以同时在多个碳化硅衬底上直接制备石墨烯，提高生产效率。
[0035] 优选的，所述盖板5的下表面设置有热反射屏7,这样可以用起到很好的反射热量 的作用，从而提高加热效率，且利用热反射屏7获得的温度场更加均匀。可选的，所述热反 射屏7为镜面。
[0036] 优选的，所述热反射屏7的材质为铼、钨和钽等耐高温金属材料中的任一种，一般 根据石墨架的形状和大小将热反射屏7制成薄板，且保证薄板的表面均为镜面，从而提高 加热效率，且利用热反射屏7获得的温度场更加均匀。
[0037] 优选的，所述盖板的上表面设置有凹槽，这样除底板可以固定碳化硅衬底外，每个 盖板也可以其它的固定碳化硅衬底，分别制备石墨烯。另外，所述盖板的下表面设置有热反 射屏，这样可以用起到很好的反射热量的作用，从而提高加热效率，且利用热反射屏获得的 温度场更加均匀。可选的，所述热反射屏为镜面。
[0038] 优选的，所述热反射屏的材质为铼、钨和钽等耐高温金属材料中的任一种，一般根 据石墨架的形状和大小将热反射屏制成薄板，且保证薄板的表面均为镜面，从而提高加热 效率，且利用热反射屏获得的温度场更加均匀。
[0039] 优选的，所述盖板5的上表面设置有碳化钽涂层。
[0040] 优选的，所述石墨架还包括与所述底板1连接的旋转机构，从而提高加热效率，获 得的温度场更加均匀。
[0041 ] 优选的，所述底板1、支撑柱2和盖板5所围成的形状为圆柱体、立方体和正方体中 的任一种。
[0042] 综上所述，本实用新型能够固定碳化硅衬底，与相应的加热装置配合在碳化硅衬 底上直接制备石墨烯，无需衬底转移，且清理加热装置时，无需将石墨架从加热装置中取 出，只要去除石墨架的所有盖板5后，将清理设备穿过支撑柱2之间的缝隙即可实现对加热 装置进行清理，另外，通过提供多个盖板5,可以同时在多个碳化硅衬底上直接制备石墨烯， 从而节约生产成本，提高生产效率。
[〇〇43] 显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新 型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其 等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1. 一种石墨架，其特征在于，由石墨制成，包括： 底板，所述底板的上表面设置有凹槽； 与所述底板连接的若干支撑柱，所述支撑柱按预设间隔均匀分布于所述底板的外边 缘，每个支撑柱的内侧每隔预设高度设置有定位孔； 若干定位块，各个定位块可拆卸的插入各个支撑柱的定位孔中； 放置于同一高度的定位块上的盖板。
2. 如权利要求1所述的石墨架，其特征在于，所述底板的上表面设置有碳化钽涂层。
3. 如权利要求1所述的石墨架，其特征在于，所述盖板的数量为多个。
4. 如权利要求1所述的石墨架，其特征在于，所述盖板的下表面设置有热反射屏。
5. 如权利要求1所述的石墨架，其特征在于，所述盖板的上表面设置有凹槽，所述盖板 的下表面设置有热反射屏。
6. 如权利要求4或者5所述的石墨架，其特征在于，所述热反射屏为镜面。
7. 如权利要求4或者5所述的石墨架，其特征在于，所述热反射屏的材质为铼、钨和钽 中的任一种。
8. 如权利要求1所述的石墨架，其特征在于，所述盖板的上表面设置有碳化钽涂层。
9. 如权利要求1所述的石墨架，其特征在于，还包括与所述底板连接的旋转机构。
10. 如权利要求1所述的石墨架，其特征在于，所述底板、支撑柱和盖板所围成的形状 为圆柱体、立方体和正方体中的任一种。
【文档编号】C01B31/04GK203890064SQ201420281059
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】刘华斌, 王兵 申请人:凯尔凯德新材料科技泰州有限公司