專利名稱：碳納米材料合成裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電弧法合成碳納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用電弧法合成碳納米材料 的一種碳納米材料合成裝置及一種碳納米材料合成方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電弧法合成碳納米材料時，需經(jīng)過加裝碳棒、活化碳棒及放電合成等 主要過程，主要的合成裝置是合成爐。合成爐的陽極要不停地消耗碳棒，以產(chǎn)出碳納米材 料?，F(xiàn)有技術(shù)的合成裝置，在進行碳納米材料合成時，一般是在合成爐內(nèi)先安裝一根 到十幾根數(shù)目不等的碳棒，然后密封合成爐，抽真空后充惰性氣體除去空氣，再對合成爐內(nèi) 的每根碳棒依次進行活化。一根碳棒的活化時間一般為一小時，合成爐內(nèi)安裝幾根碳棒就 需要幾個小時進行活化。碳棒活化目的是除去碳棒空隙中吸附的空氣。在進行完上述的 活化過程之后，需再將合成爐抽真空到1 2帕，再充入惰性氣體到常壓，這個過程要進行 2 3次，用時2 3小時，之后再進行電弧放電合成碳納米材料。前述的碳棒活化所用的時間與放電合成所用的時間基本是相等的。安裝的碳棒全 部消耗完后，放電合成只能停止，打開合成爐重新安裝碳棒，然后再密封換惰性氣體碳棒活 化，再抽真空充惰性氣體2 3次，才能再繼續(xù)電弧放電合成碳納米材料。因此，現(xiàn)有技術(shù)的碳納米材料合成方法與碳納米材料合成裝置存在以下缺陷1、效率低首先碳棒活化與放電合成均在合成爐內(nèi)進行，因此不能同時進行，碳棒 必須先活化后放電，整個合成碳納米材料的生產(chǎn)周期較長；其次在進行放電合成時電弧的 溫度有幾千度，要用至少幾個小時等合成爐內(nèi)完全冷卻到室溫，才能打開合成爐重新安裝 碳棒，生產(chǎn)周期進一步延長。2、成本高合成爐抽真空需要消耗電力，反復(fù)的對合成爐進行抽真空需要消耗大 量的電力。且惰性氣體如氦氣價格非常高，多填充一次就會增加不少的成本；并且，生產(chǎn)周 期的延長也增加了人力成本。3、生產(chǎn)規(guī)模小現(xiàn)有技術(shù)的合成裝置一般一次合成碳納米材料只有幾百克，其生 產(chǎn)規(guī)模只能達到實驗室規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低成本高效率、能夠達到工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的碳納米材 料合成裝置，以解決現(xiàn)有電弧法合成碳納米材料技術(shù)與裝置所存在的效率低、成本高及規(guī) 模小的技術(shù)問題。本發(fā)明的另一目的在于提供一種低成本高效率、能夠達到工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的碳納 米材料合成方法，以解決現(xiàn)有電弧法合成碳納米材料技術(shù)所存在的效率低、成本高及規(guī)模 小的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種碳納米材料合成裝置，用于電弧法合成碳納米材料，所述碳納米材料合成裝 置包括分別用于加裝碳棒、活化碳棒及放電合成的加裝器、活化器和合成爐；所述加裝器 與所述活化器之間通過具有第一閥門的第一通道相連接，所述活化器與所述合成爐之間 通過具有第二閥門的第二通道相連接；所述加裝器，具有容置空間，以同時容置多根所述 碳棒；第一輸送裝置，通過所述第一通道向所述活化器逐一輸送所述碳棒；所述活化器，具 有相對設(shè)置的兩電極，所述兩電極相對內(nèi)側(cè)的端部具有承載部，以將所述碳棒承載于兩電 極之間進行活化；第二輸送裝置，通過所述第二通道向所述合成爐逐一輸送活化后的所述 碳棒；所述合成爐，設(shè)置有能夠相對靠近與遠離的陽極管道與陰極，所述陽極管道與所述第 二通道連通，所述陽極管道支撐所述碳棒一端以使伸出所述陽極管道的所述碳棒作為陽極 與所述陰極接觸進行放電合成。本發(fā)明的碳納米材料合成裝置，優(yōu)選的，所述陽極管道固定于所述合成爐的內(nèi)壁 上，所述陰極由電機驅(qū)動以向所述陽極移動，所述陰極為直徑大于作為陽極的所述碳棒的 實心電極。本發(fā)明的碳納米材料合成裝置，優(yōu)選的，所述活化器和所述合成爐均呈水平放置 的圓柱形，所述陰極和所述陽極管道分別位于所述合成爐的所述圓柱兩側(cè)底面的圓心位 置，所述活化器的所述兩電極分別設(shè)置于所述活化器的所述圓柱兩側(cè)底面的圓心位置。本發(fā)明的碳納米材料合成裝置，優(yōu)選的，所述第一閥門和所述第二閥門均為電動
插板式高真空閥門。本發(fā)明的碳納米材料合成裝置，優(yōu)選的，所述第一輸送裝置與所述第二輸送裝置 分別設(shè)置于加裝器和活化器的底端，所述第一通道位于所述活化器的頂端，所述活化器和 加裝器的底部都設(shè)置有能夠容置一根所述碳棒的與所述碳棒的長柱狀相適應(yīng)的長柱狀槽。本發(fā)明的碳納米材料合成裝置，優(yōu)選的，所述第一輸送裝置與所述第二輸送裝置 均為由電機驅(qū)動的推桿，所述推桿的直徑等于所述碳棒的直徑。本發(fā)明的碳納米材料合成裝置，優(yōu)選的，所述陽極管道的長度為作為陽極的所述 碳棒長度的五分之一。一種碳納米材料合成方法，用于電弧法合成碳納米材料，所述碳納米材料合成方 法包括以下可以同時進行的步驟步驟Sl 向一加裝器的容置空間中加裝多根碳棒；步驟 S2:由所述加裝器的第一輸送裝置通過所述加裝器與用于活化碳棒的活化器之間的具有第 一閥門的第一通道向所述活化器逐一輸送所述碳棒；步驟S3 由所述活化器內(nèi)相對設(shè)置的 兩電極對所述碳棒進行活化，進行所述活化時，所述碳棒通過所述兩電極相對內(nèi)側(cè)的承載 部承載于兩電極之間；步驟S4 由第二輸送裝置通過所述活化器與用于放電合成的合成爐 之間的具有第二閥門的第二通道向所述合成爐逐一輸送活化后的所述碳棒；步驟S5 輸送 入所述合成爐的碳棒的一端由所述合成爐內(nèi)設(shè)置的與所述第二通道相連通的陽極管道所 支撐，伸出于所述陽極管道的所述碳棒作為陽極與所述合成爐內(nèi)設(shè)置的能夠與所述陽極管 道相對靠近與遠離的陰極相接觸進行放電合成。本發(fā)明的碳納米材料合成方法，優(yōu)選的，在步驟Sl中，加裝器容置空間中的所述 碳棒，自由逐一的落入所述加裝器底部設(shè)置的一與所述碳棒長柱狀相適應(yīng)的第一長柱狀 槽；在步驟S2中，所述第一輸送裝置的推桿將所述第一長柱狀槽中的所述碳棒輸送到所述 活化器頂端；在步驟S3中，所述活化器的所述兩電極相對運動到間距小于所述碳棒長度時，由所述承載部承接從所述活化器頂部落下的所述碳棒以進行活化；活化后的所述碳棒 自由落入所述活化器底部設(shè)置的與所述碳棒長柱狀相適應(yīng)的第二長柱狀槽；在步驟S4中， 所述第二輸送裝置的推桿將所述第二長柱狀槽中的所述碳棒輸送到所述合成爐的所述陽極管道。本發(fā)明的碳納米材料合成方法，優(yōu)選的，在步驟S4中，所述第二輸送裝置的推桿 推送所述碳棒到有五分之四的所述碳棒已伸出所述陽極管道；在步驟S5中，所述陽極管道 固定于所述合成爐的內(nèi)壁上，由電機驅(qū)動的所述陰極向作為陽極的所述碳棒移動，并隨著 所述陽極管道中的作為陽極的所述碳棒的縮短而逐步向所述陽極管道移動。本發(fā)明的有益效果在于1、提高了效率首先碳棒活化與碳棒放電可以同時進行，整個合成碳納米材料的 生產(chǎn)時間較現(xiàn)有技術(shù)減少一倍；加裝合成爐陽極消耗的碳棒時，不用打開合成爐，不用停止 放電合成，不用再等待其完成降溫過程，生產(chǎn)周期進一步縮短。2、降低了成本在合成爐內(nèi)的真空度及氣體成分達到生產(chǎn)條件后，可以連續(xù)使用， 因而不用對合成爐進行多次的抽真空操作，也不用反復(fù)充入惰性氣體，既節(jié)約了電力，也減 少了合成爐中惰性氣體的充入次數(shù)，降低了惰性氣體的使用成本；同時，生產(chǎn)周期縮短也減 少了人力成本。3、實現(xiàn)了工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)本發(fā)明的裝置只要有連續(xù)的碳棒輸送，合成碳納米材料 的過程就可以一直進行下去，直到達到要求的產(chǎn)量為止，幾千克幾千千克都可以一次生產(chǎn) 出來。


圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的碳納米材料合成裝置的示意圖。附圖標記說明如1加裝器11 上蓋12容置空間13 推桿2活化器21 電極22 電極24 推桿3合成爐31陽極管道32 陰極4 碳棒5 通道51 閥門6 通道61 閥門
具體實施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應(yīng)理解的是本 發(fā)明能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及 附圖在本質(zhì)上是當作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。下面具體介紹本發(fā)明優(yōu)選實施例的碳納米材料合成裝置與碳納米材料合成方法。如圖1所示，本發(fā)明優(yōu)選實施例的碳納米材料合成裝置，是一種用于電弧法合成 碳納米材料的碳納米材料合成裝置，其包括分別用于加裝碳棒、活化碳棒及放電合成的加 裝器1、活化器2和合成爐3 ；加裝器1與活化器2之間通過通道5相連接，活化器2與合 成爐3之間通過通道6相連接；通道5、6的作用是在于輸送碳棒4，因此通道5、6例如可為 金屬管道等，其內(nèi)徑大于或略大于碳棒4的直徑。由于加裝器1、活化器2與合成爐3所要 求的溫度、氣壓、真空度、氣體成分等參數(shù)不盡相同，因此在通道5、6上分別設(shè)置有閥門51、 61，以減少相互影響，閥門51也可稱為活化器進口閥門，閥門61也可稱為活化器出口閥門， 且閥門51、61優(yōu)選的均為電動插板式高真空閥門。以下再分別介紹本發(fā)明優(yōu)選實施例的碳納米材料合成裝置的加裝器1、活化器2 和合成爐3。首先，如圖1所示，加裝器1外形近似長方體，但不以此為限。加裝器1具有上蓋 11、容置空間12和第一輸送裝置。容置空間12需能夠同時容納多根碳棒，因此可一次添加多根碳棒，能夠進行連續(xù) 生產(chǎn)，節(jié)省了加裝碳棒的時間。加裝器的上蓋11用于蓋住加裝器1頂部的加裝口，防止外 界環(huán)境對碳棒4的污染。當然，加裝口并不局限于設(shè)置于加裝器1的頂部，也可設(shè)置于加裝 器1的側(cè)面等位置。本實施例中，第一輸送裝置設(shè)置于加裝器1的底端，且通道5位于活化器2的頂 端，加裝器1的底部設(shè)置有能夠容置一根碳棒4的與碳棒4的長柱狀相適應(yīng)的長柱狀槽，長 柱狀槽左邊連接的管路中是一個與碳棒4直徑相同的推桿3，即第一輸送裝置的推桿13，推 桿13也可稱為一級推進桿。推桿13可以左右移動，推桿13的直徑等于碳棒4的直徑。長 柱狀槽右邊管路即為具有閥門51的通道5，長柱狀槽的軸線與通道5的軸線在一條水平直 線上。加裝器1中的碳棒4由于重力的作用總有一根會落在所述的長柱狀槽中。推桿13 可由電機驅(qū)動，所述的電機例如為步進電機。在閥門51打開時，在推桿13的推動下，可通 過通道5向活化器2逐一輸送碳棒4。本發(fā)明碳納米材料合成裝置，其加裝器1的容置空間12也可為一個水平放置的圓 柱形轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，碳棒4可以容置于圓周上均勻分布的長柱狀孔中，通過轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu) 而使每一個長柱狀孔依次轉(zhuǎn)動到通道5與推桿13之間，以向活化器2輸送該圓柱狀孔中的
碳棒4。如圖1所示，活化器2外形近似圓柱狀，但不以此為限。所述圓柱水平放置，在兩 側(cè)的兩個底面的圓心，各有一個可通數(shù)百安培直流電的電極，即電極21、22，左側(cè)的電極21 為陰極，右面的電極22為陽極，但不以此為限?；罨鞯撞恳苍O(shè)置有與加裝器1中的長柱 狀槽相同或類似的長柱狀槽。兩電極21、22之間可以相對移動，既可以是兩個均由電機驅(qū) 動而移動，也可以是其中一個固定于活化器2的內(nèi)壁，而另一個電極由電機驅(qū)動而移動。加裝器2所輸送的碳棒4從活化器2的頂部落下，兩電極21、22相對內(nèi)側(cè)的端部具有承載部， 所述承載部可為弧形等形狀，承載部的寬度通常大于碳棒4的直徑。兩所述承載部各承載 碳棒4的一端，以將碳棒4承載于兩電極21、22之間進行活化；活化完畢后，電極21、22相 對遠離而使活化后的碳棒4落入到所述長柱狀槽中。活化器2的長柱狀槽左邊連接的管路中是一個與碳棒4直徑相同的推桿24，即第 二輸送裝置的推桿24，排桿24也可稱為二級推進桿。推桿24同樣可以左右移動?；罨?2的長柱狀槽右邊管路即為具有閥門61的通道6，活化器2的長柱狀槽的軸線與通道6的 軸線在一條水平直線上?；罨?中的碳棒4在活化后會落在所述的長柱狀槽中。推桿24 的直徑、驅(qū)動方式等與推桿13相同，不再贅述。在閥門61打開時，在推桿24的推動下，可 通過通道6向合成爐2逐一輸送碳棒4。如圖1所示，合成爐3外形為圓柱狀，也是水平放置。圓柱兩側(cè)底面圓心的位置裝 有可通數(shù)百安培直流電的電極，左側(cè)是固定于合成爐內(nèi)側(cè)的陽極管道31，陽極管道31與通 道6相連通。從活化器2輸入的碳棒4從陽極管道31伸出作為陽極，在陽極管道31的右 端部，可以設(shè)置用于固定碳棒1的固定夾，以防止作為陽極的碳棒1掉落。右側(cè)是陰極32， 陰極32可為實心碳棒，其直徑比作為陽極的碳棒4要大，陰極32由電機驅(qū)動可以沿軸向左 右移動。陽極管道31支撐碳棒4 一端以使碳棒4與陰極32接觸進行放電合成。陽極管道 31的長度可為作為陽極的碳棒4長度的五分之一或者大于五分之一。本發(fā)明的碳納米材料合成裝置，其合成爐3內(nèi)的陽極管道31也可為可移動結(jié)構(gòu)， 帶動其所支撐的碳棒4與陰極32接觸以進行放電合成。以下介紹本發(fā)明優(yōu)選實施例的碳納米材料合成方法。本發(fā)明優(yōu)選實施例的碳納米 材料合成方法，使用本發(fā)明優(yōu)選實施例的碳納米材料合成裝置，該方法主要包含五個步驟， 分別是第一步加裝碳棒4。加裝碳棒4時，將容置空間12加滿或者按照產(chǎn)量的要求而加 裝一定數(shù)量的碳棒4。打開加裝器1的上蓋11，從加裝口將多根碳棒4放入加裝器1的容 置空間12，加裝完成后將上蓋11關(guān)閉，加裝后，由于重力的作用，總有一根碳棒4會落在所 述長柱狀槽中，且所述長柱狀槽只能容置一根碳棒4，所示加裝器1中的碳棒4可以自由逐 一落到加裝器1底部的長柱狀槽中。第二步輸送碳棒4到活化器2。當通道5的閥門51打開時，長柱狀槽左邊的推桿 13就會把長柱狀槽中的碳棒4向右經(jīng)過閥門51輸送到活化器2的頂部，然后推桿13再向 左移動回到初始位置，活化器2進口閥門51關(guān)閉。由于推桿13的直徑與碳棒4的直徑相 同，因此，在推桿13推送碳棒4的過程中，其余碳棒無法下落至長柱狀槽中，而推桿13再向 左移動回到初始位置后，加裝器1中才會有一個碳棒4落在下部的長柱狀槽中，等待下一次 的碳棒4輸送。第三步碳棒活化。將電極21、22通數(shù)百安培直流電，且由電機驅(qū)動電極21、22沿 軸向相對靠近與相對遠離。當活化器2準備對碳棒4活化時，電極21、22相對靠近到承載 部的左、右端間距小于碳棒4的長度，碳棒4從活化器2頂部落下時，正好由電極21、22的 承載部所承接，兩所述承載部各支撐碳棒4的一端，然后電極21、22開始通直流電活化碳棒 4，經(jīng)過一定時間碳棒4活化完成后，電極21、22斷電，電極21、22分別向兩邊移動縮回，使 它們之間的間離大于碳棒4的長度，碳棒4自由落到活化器2底端的長柱狀槽中，準備由推桿24輸送到合成爐3中，電極21、22又回到準備活化碳棒4的狀態(tài)，即它們之間的間距小 于碳棒4的長度。第四步輸送碳棒4到合成爐3。碳棒4活化完成后落在活化器2底部的長柱狀槽 中，當右邊的活化器2出口閥門61打開時，左邊的推桿24就會把長柱狀槽中的碳棒4向右 經(jīng)過閥門61輸送到合成爐3中，推桿24的前部，可以伸入于合成爐3中，直至把碳棒4推 送到陽極管道31中且碳棒4有五分之四已伸出陽極管道31時為止，然后推桿24再向左移 動回到初始位置，準備進行下一次輸送，閥門61關(guān)閉?；罨?這時已經(jīng)準備好對下一根 碳棒4進行活化。第五步碳棒放電合成。當活化后的碳棒4被推桿24通過合成爐3陽極管道31輸 送到合成爐3內(nèi)時，碳棒4有五分之一在陽極管道31中，其余五分之四是懸在合成爐3內(nèi) 作為陽極。此時活化器出口閥門61關(guān)閉，合成爐3可以放電。此時，伸出于陽極管道31的 碳棒4與陰極32直接加上幾十伏直流電壓，陰極32向作為陽極的碳棒4的方向移動，當陰 極32接觸到碳棒4時，電流形成回路，陰極32逐漸與作為陽極的碳棒4再拉開距離，在兩 極之間就形成放電電弧，放電合成正式開始。作為陽極的碳棒4在放電合成過程中逐步被 消耗，為了保持兩極距離一定及放電電弧不斷，陰極隨著碳棒4縮短逐步向左移動，當放電 電弧將要燒到陽極管道31的管口時，放電停止。陰極向右移動回到初始位置，同時活化器2 出口閥門61打開又有一根經(jīng)過活化的碳棒4從陽極管道31中輸送到合成爐3內(nèi)，放電合 成又可以開始了。上述的五個步驟是可以同時進行的，在合成爐3放電合成時，活化器2可以活化碳 棒4，在活化器2活化碳棒4時，加裝器1可以打開加裝碳棒4。使加裝碳棒、活化碳棒、放 電合成碳納米材料實現(xiàn)了流水線生產(chǎn)工藝。綜上，本發(fā)明的碳納米材料合成裝置與碳納米材料合成方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)電 弧法合成碳納米材料時，碳棒活化和碳棒放電不能同時進行的問題；實現(xiàn)了不用打開合成 爐不用停止電弧放電，就能夠加裝碳棒與活化碳棒，使得生產(chǎn)效率較原裝置提高了一倍以 上，并且實現(xiàn)了以工業(yè)化規(guī)模合成碳納米材料。雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視 后附的權(quán)利要求所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種碳納米材料合成裝置，用于電弧法合成碳納米材料，其特征在于，所述碳納米材 料合成裝置包括分別用于加裝碳棒、活化碳棒及放電合成的加裝器、活化器和合成爐；所述加裝器與所述活化器之間通過具有第一閥門的第一通道相連接，所述活化器與所 述合成爐之間通過具有第二閥門的第二通道相連接；所述加裝器，具有容置空間，以同時容置多根所述碳棒；第一輸送裝置，通過所述第一通道向所述活化器逐一輸送所述碳棒；所述活化器，具有相對設(shè)置的兩電極，所述兩電極相對內(nèi)側(cè)的端部具有承載部，以將所述碳棒承載于兩 電極之間進行活化；第二輸送裝置，通過所述第二通道向所述合成爐逐一輸送活化后的所述碳棒；所述合成爐，設(shè)置有能夠相對靠近與遠離的陽極管道與陰極，所述陽極管道與所述第 二通道連通，所述陽極管道支撐所述碳棒一端以使伸出所述陽極管道的所述碳棒作為陽極 與所述陰極接觸進行放電合成。
2.如權(quán)利要求1所述的碳納米材料合成裝置，其特征在于，所述陽極管道固定于所述 合成爐的內(nèi)壁上，所述陰極由電機驅(qū)動以向所述陽極移動，所述陰極為直徑大于作為陽極 的所述碳棒的實心電極。
3.如權(quán)利要求2所述的碳納米材料合成裝置，其特征在于，所述活化器和所述合成爐 均呈水平放置的圓柱形，所述陰極和所述陽極管道分別位于所述合成爐的所述圓柱兩側(cè)底 面的圓心位置，所述活化器的所述兩電極分別設(shè)置于所述活化器的所述圓柱兩側(cè)底面的圓 心位置。
4.如權(quán)利要求2所述的碳納米材料合成裝置，其特征在于，所述第一閥門和所述第二 閥門均為電動插板式高真空閥門。
5.如權(quán)利要求3或4所述的碳納米材料合成裝置，其特征在于，所述第一輸送裝置與 所述第二輸送裝置分別設(shè)置于加裝器和活化器的底端，所述第一通道位于所述活化器的頂 端，所述活化器和加裝器的底部都設(shè)置有能夠容置一根所述碳棒的與所述碳棒的長柱狀相 適應(yīng)的長柱狀槽。
6.如權(quán)利要求1或2所述的碳納米材料合成裝置，其特征在于，所述第一輸送裝置與所 述第二輸送裝置均為由電機驅(qū)動的推桿，所述推桿的直徑等于所述碳棒的直徑。
7.如權(quán)利要求2或3所述的碳納米材料合成裝置，其特征在于，所述陽極管道的長度為 作為陽極的所述碳棒長度的五分之一。
8.—種碳納米材料合成方法，用于電弧法合成碳納米材料，其特征在于，所述碳納米材 料合成方法包括以下可以同時進行的步驟步驟Sl 向一加裝器的容置空間中加裝多根碳棒；步驟S2 由所述加裝器的第一輸送裝置通過所述加裝器與用于活化碳棒的活化器之 間的具有第一閥門的第一通道向所述活化器逐一輸送所述碳棒；步驟S3 由所述活化器內(nèi)相對設(shè)置的兩電極對所述碳棒進行活化，進行所述活化時， 所述碳棒通過所述兩電極相對內(nèi)側(cè)的承載部承載于兩電極之間；步驟S4:由第二輸送裝置通過所述活化器與用于放電合成的合成爐之間的具有第二閥門的第二通道向所述合成爐逐一輸送活化后的所述碳棒；步驟S5 輸送入所述合成爐的碳棒的一端由所述合成爐內(nèi)設(shè)置的與所述第二通道相 連通的陽極管道所支撐，伸出于所述陽極管道的所述碳棒作為陽極與所述合成爐內(nèi)設(shè)置的 能夠與所述陽極管道相對靠近與遠離的陰極相接觸進行放電合成。
9.如權(quán)利要求8所述的碳納米材料合成方法，其特征在于，在步驟Sl中，加裝器容置空間中的所述碳棒，自由逐一的落入所述加裝器底部設(shè)置的 一與所述碳棒長柱狀相適應(yīng)的第一長柱狀槽；在步驟S2中，所述第一輸送裝置的推桿將所述第一長柱狀槽中的所述碳棒輸送到所 述活化器頂端；在步驟S3中，所述活化器的所述兩電極相對運動到間距小于所述碳棒長度時，由所述 承載部承接從所述活化器頂部落下的所述碳棒以進行活化；活化后的所述碳棒自由落入所 述活化器底部設(shè)置的與所述碳棒長柱狀相適應(yīng)的第二長柱狀槽；在步驟S4中，所述第二輸送裝置的推桿將所述第二長柱狀槽中的所述碳棒輸送到所 述合成爐的所述陽極管道。
10.如權(quán)利要求9所述的碳納米材料合成方法，其特征在于，在步驟S4中，所述第二輸送裝置的推桿推送所述碳棒到有五分之四的所述碳棒已伸 出所述陽極管道；在步驟S5中，所述陽極管道固定于所述合成爐的內(nèi)壁上，由電機驅(qū)動的所述陰極向作 為陽極的所述碳棒移動，并隨著所述陽極管道中的作為陽極的所述碳棒的縮短而逐步向所 述陽極管道移動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碳納米材料合成裝置及方法，用于電弧法合成碳納米材料，碳納米材料合成裝置包括加裝器、活化器和合成爐；加裝器與活化器間通過具有閥門的第一通道連接，活化器與合成爐間通過具有閥門的第二通道連接；加裝器具有容置空間與第一輸送裝置，以同時容置多根碳棒，并向活化器逐一輸送碳棒；活化器具有兩電極及第二輸送裝置，兩電極相對內(nèi)側(cè)的承載部將碳棒承載于兩電極之間進行活化；通過第二通道向合成爐逐一輸送活化后的碳棒；合成爐設(shè)置有能夠相對靠近與遠離的陽極管道與陰極，陽極管道支撐碳棒一端以使伸出陽極管道的碳棒作為陽極與陰極接觸進行放電合成。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的效率低、成本高及生產(chǎn)規(guī)模小的技術(shù)問題。
文檔編號C01B31/02GK102001646SQ20101059214
公開日2011年4月6日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者孫寶云, 董金泉, 趙宇亮 申請人:中國科學院高能物理研究所