本發(fā)明屬于PECVD領(lǐng)域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)PECVD系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

伴隨著機(jī)械、微電子等工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，人們對(duì)材料需要滿足的性能提出了更高的要求，高強(qiáng)度、高導(dǎo)電導(dǎo)熱性能是其中一個(gè)重要的方向。由于石墨烯特殊的二維結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的機(jī)械性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能使其成為材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),其中一個(gè)重要的方向就是作為增強(qiáng)體添加到金屬基體中，有望開發(fā)出具有性能優(yōu)異的石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料。然而，現(xiàn)在有關(guān)石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究尚處于起步階段，相關(guān)的報(bào)道很少，亟待進(jìn)行相關(guān)的研究工作。其中如何將石墨烯納米片均勻分散到金屬基體中，同時(shí)使石墨烯和金屬間形成良好的接觸界面且不破壞石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)是研究中的重點(diǎn)難題之一。采用傳統(tǒng)熔煉冶金方法獲得石墨烯金屬基復(fù)合材料較為困難。目前，石墨烯金屬基體復(fù)合材料的制備主要是采用從外部引入石墨烯的方法，使石墨烯作為增強(qiáng)相鑲嵌在金屬基體中，石墨烯引入的手段主要包括機(jī)械剝離石墨以及還原氧化石墨烯的方法，采用這兩種方法可以得到石墨烯金屬基體的復(fù)合粉體，但是很難解決分散均勻性的問題。

在金屬顆粒表面原位自生石墨烯制備石墨烯金屬基復(fù)合材料是解決均勻分散以及保證一定界面結(jié)合力的有效手段，然而目前相關(guān)的研究還很罕見。主要的考慮是：首先，作為金屬基底其最大的優(yōu)勢(shì)在于制備大面積高質(zhì)量的石墨烯薄膜而非制備小尺寸的石墨烯；其次金屬顆粒在溫度較高的情況下很容易燒結(jié)而無(wú)法在顆粒表面均勻形成石墨烯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種轉(zhuǎn)動(dòng)PECVD系統(tǒng)，通過可轉(zhuǎn)動(dòng)的等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積包覆技術(shù)不但可實(shí)現(xiàn)均勻包覆,同時(shí)可以降低生長(zhǎng)溫度以防止金屬顆粒在高溫環(huán)境下燒結(jié)團(tuán)聚，且工藝可控,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種轉(zhuǎn)動(dòng)PECVD系統(tǒng)，包括安裝臺(tái)，所述安裝臺(tái)上安裝有管式爐，所述管式爐中間安裝有石英管，所述石英管中間設(shè)有螺旋送料器，所述石英管進(jìn)料端依次設(shè)有供氣系統(tǒng)和進(jìn)料料斗，所述進(jìn)料料斗與管式爐之間設(shè)有與石英管固定連接的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪與直流電機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)連接，所述石英管出料端依次固定有出料料斗和真空機(jī)組。

進(jìn)一步地，所述石英管與管式爐內(nèi)壁之間設(shè)有保溫層，減少石英管與外界環(huán)境之間的相互干擾。

進(jìn)一步地，所述管式爐表面設(shè)有觸摸控制屏幕，結(jié)構(gòu)分布合理，操作方便。

進(jìn)一步地，所述真空機(jī)組內(nèi)安裝有粉塵過濾器，用以抽除帶粉塵的尾氣以維持回轉(zhuǎn)管式爐的真空和工作氣壓。

進(jìn)一步地，所述石英管為兩端細(xì)中間粗，提高反應(yīng)效果。

進(jìn)一步地，所述安裝臺(tái)內(nèi)安裝有系統(tǒng)所需的射頻電源、控制系統(tǒng)，空間結(jié)構(gòu)分布更加合理。

進(jìn)一步地，所述安裝臺(tái)底部分布有福馬輪，便于安裝臺(tái)的移動(dòng)和固定。

進(jìn)一步地，所述管式爐與安裝臺(tái)之間通過液壓伸縮桿相互連接，且管式爐與安裝臺(tái)之間的最大傾斜角度為15度，保證反應(yīng)前驅(qū)體在兩端細(xì)中間粗的石英管管內(nèi)混合更充分。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明和一般化學(xué)氣相沉積包覆的最大不同在于粒子在回轉(zhuǎn)爐反應(yīng)器中返混效果很好，使質(zhì)量和熱量的傳遞更加有利，改善了包覆均勻性，通過回轉(zhuǎn)爐體的不斷旋轉(zhuǎn)，顆粒不斷改變位置和翻動(dòng)，實(shí)現(xiàn)于與反應(yīng)氣體的良好接觸；回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速可調(diào),從而可以改變爐內(nèi)粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，調(diào)節(jié)氣固接觸狀況；最終實(shí)現(xiàn)可控、高效且均勻的涂層包覆；通過在回轉(zhuǎn)爐的兩側(cè)安裝進(jìn)出料的密封料斗實(shí)現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)。

附圖說明

此處所說明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號(hào)說明：1-安裝臺(tái)、2-管式爐、3-直流電機(jī)、4-進(jìn)料料斗、5-供氣系統(tǒng)、6-轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪、7-保溫層、8-螺旋送料器、9-石英管、10-料料斗、11-真空機(jī)組、12-觸摸控制屏幕、13-福馬輪、14-液壓伸縮桿。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1所示的一種轉(zhuǎn)動(dòng)PECVD系統(tǒng)，包括安裝臺(tái)1，安裝臺(tái)1上安裝有管式爐2，管式爐2與安裝臺(tái)1之間通過液壓伸縮桿14相互連接，且管式爐2與安裝臺(tái)1之間的最大傾斜角度為15度，保證反應(yīng)前驅(qū)體在兩端細(xì)中間粗的石英管管內(nèi)混合更充分，管式爐2表面設(shè)有觸摸控制屏幕12，結(jié)構(gòu)分布合理，操作方便，管式爐2中間安裝有石英管9，石英管9為兩端細(xì)中間粗，提高反應(yīng)效果，石英管9與管式爐2內(nèi)壁之間設(shè)有保溫層7，減少石英管9與外界環(huán)境之間的相互干擾，石英管9中間設(shè)有螺旋送料器8，石英管9進(jìn)料端依次設(shè)有供氣系統(tǒng)5和進(jìn)料料斗4，進(jìn)料料斗4與管式爐2之間設(shè)有與石英管9固定連接的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪6，轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪6與直流電機(jī)3進(jìn)行傳動(dòng)連接，石英管9出料端依次固定有出料料斗10和真空機(jī)組11，真空機(jī)組11內(nèi)安裝有粉塵過濾器，用以抽除帶粉塵的尾氣以維持回轉(zhuǎn)管式爐的真空和工作氣壓，安裝臺(tái)1內(nèi)安裝有系統(tǒng)所需的射頻電源、控制系統(tǒng)，空間結(jié)構(gòu)分布更加合理，安裝臺(tái)1底部分布有福馬輪13，便于安裝臺(tái)1的移動(dòng)和固定。

LiFePO4是一種新型的鋰離子電池正極材料，具有原材料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)。由于很多應(yīng)用中都對(duì)電池的脈沖放電能力有要求，所以LiFePO4的倍率性能也就備受關(guān)注。影響LiFePO4倍率性能的條件比較多，比如顆粒尺寸、摻雜、合成方法，導(dǎo)電炭黑的含量以及電極材料的混合工藝等，其中LiFePO4顆粒與集電極之間的電導(dǎo)率對(duì)其倍率性能的影響起著關(guān)鍵的作用。

將LiFePO4裝入進(jìn)料料斗4，回轉(zhuǎn)真空氣氛管式爐2抽真空至10Pa，升溫至700℃，通入40SCCM流量的乙炔和100SCCM流量的氫氣，回轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速30r/min，爐體傾斜30度。開啟螺旋送料器8達(dá)到100r/min，使得LiFePO4粉料逐漸通過回轉(zhuǎn)爐，可以使得LiFePO4粉體顆粒的表面包覆一層導(dǎo)電碳膜，并最終由出料料斗10收集。

包覆碳制成復(fù)合材料是提高LiFePO4材料電導(dǎo)率和LiFePO4顆粒與集電極之間的電導(dǎo)率的有效方法之一。碳包覆比減小顆粒尺寸和摻雜更有利于提高該材料的倍率性能，這是因?yàn)長(zhǎng)iFePO4/FePO4兩相反應(yīng)是一個(gè)非擴(kuò)散的協(xié)同過程,顆粒內(nèi)部的離子和電子傳輸不是限制步驟。相反的，迅速地將電子和鋰離子從顆粒表面移走更為關(guān)鍵,尤其是在大電流的情況下。因此，在高倍率的情況下，碳包覆比顆粒尺寸和摻雜更有效。相比浸漬導(dǎo)電炭黑漿料和機(jī)械混合導(dǎo)電炭黑，使用回轉(zhuǎn)爐CVD系統(tǒng)在LiFePO4粉體表面均勻生長(zhǎng)包覆的高導(dǎo)電碳膜可以更好的提高LiFePO4的大倍率充放電性能。

本發(fā)明和一般化學(xué)氣相沉積包覆的最大不同在于粒子在回轉(zhuǎn)爐反應(yīng)器中返混效果很好，使質(zhì)量和熱量的傳遞更加有利，改善了包覆均勻性，通過回轉(zhuǎn)爐體的不斷旋轉(zhuǎn)，顆粒不斷改變位置和翻動(dòng)，實(shí)現(xiàn)于與反應(yīng)氣體的良好接觸；回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速可調(diào),從而可以改變爐內(nèi)粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，調(diào)節(jié)氣固接觸狀況；最終實(shí)現(xiàn)可控、高效且均勻的涂層包覆；通過在回轉(zhuǎn)爐的兩側(cè)安裝進(jìn)出料的密封料斗實(shí)現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。