本发明涉及碳纳米管制备,具体为一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉。
背景技术:
1、碳纳米管,又名巴基管,是一种具有特殊结构的一维量子材料,其径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管,目前碳纳米管材料的制备方法大体上分为两个阶段:即包括碳纳米管初步生长和进一步纯化。目前,碳纳米管材料制备纯化过程一般是将初步生长的碳纳米管置于纯化炉中进行高温真空纯化。然而目前的高温纯化炉依然存在以下不足:
2、实际使用时,现有的对碳纳米管粉体使用的纯化炉在进行纯化使用时,由于粉体堆积在纯化炉体的内腔底部,在进行加热时,导致外表面的粉体和内部的粉体升温速率不同,导致加热均匀性较差,进而影响高温纯化的效率,影响使用效果。
3、因此,急需对此缺点进行改进,本发明则是针对现有的结构及不足予以研究改良,提供有一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,包括组合架组和辅助组件,所述组合架组的内部上端架设安装有外炉组,且外炉组的内部中央设置有内炉组,所述辅助组件水平架设于内炉组的内部中央,所述外炉组的左右两侧连接有导热组件,且外炉组的正下方连接安装有冷却釜,而且冷却釜的左右两侧安装有调节架组,所述辅助组件包括固定架、控制架、安装架和电加热板,所述固定架的左右两侧设置有控制架,且固定架的底部等距排列设置有安装架,而且安装架的内部中央安装有电加热板。
3、进一步的,所述组合架组包括稳定台、支撑柱、稳定架和顶架,所述稳定台的左右两侧垂直安装有支撑柱,且支撑柱中段靠近稳定台垂直中轴线的一侧水平安装有稳定架,而且支撑柱的顶部水平安装有顶架。
4、进一步的,所述支撑柱、稳定架和顶架均以稳定台的垂直中轴线为对称轴左右对称设置,且支撑柱、稳定架和顶架相互之间呈固定连接。
5、进一步的,所述外炉组包括外保温炉、调节阀、气压计、导热管和导热板,所述外保温炉的左右两侧设置有调节阀,且调节阀远离外保温炉的一侧连接有气压计,而且外保温炉的内部水平设置有导热管,并且导热管靠近内炉组的一侧安装有导热板。
6、进一步的,所述调节阀和气压计均以外保温炉的垂直中轴线为对称轴左右对称设置,且导热管和导热板均以外保温炉的水平中轴线为对称轴上下对称设置,所述调节阀与内炉组的内部相连通。
7、进一步的,所述内炉组包括防护层、导热层、保温层和电加热管,所述防护层的内部设置有导热层,且防护层和导热层之间设置有保温层,而且保温层的内部等距排列设置有电加热管。
8、进一步的,所述防护层、保温层和导热层相互之间由外而内依次紧密贴合固定连接,且电加热管分别以保温层的垂直中轴线和水平中轴线为对称轴在上下和左右对称排列设置,并且防护层的上下两侧表面均与导热板贴合固定连接,所述内炉组的内部通过快接阀门结构与冷却釜的内部相连通。
9、进一步的,所述导热组件包括冷却装置、控制阀管、热交换器、第一连接管路和第二连接管路,所述冷却装置的一侧中段安装有控制阀管,且冷却装置的内部中央安装有热交换器,而且热交换器的一侧下端连接有第一连接管路,并且热交换器的顶部连接有第二连接管路。
10、进一步的,所述控制阀管远离冷却装置的一端与外保温炉的内部相互连通,所述第一连接管路远离热交换器的一端与外保温炉的内部上端的导热管相连通,所述第二连接管路远离热交换器的一端与外保温炉的内部下端的导热管相连通。
11、进一步的,所述调节架组包括稳定柱、电动转机、支撑架和固定桩,所述稳定柱靠近冷却釜的一侧安装有电动转机,且电动转机的动力输出端连接有支撑架,而且支撑架的上下两侧安装有固定桩。
12、本发明提供了一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,具备以下有益效果:该一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,。
13、1、本发明设置有组合架组,通过整个组合架组的结构设置,使得外炉组包括内部的内炉组、辅助组件以及外炉组左右两侧所连接设置的导热组件可以与下方的冷却釜进行结构分离,一方面可以方便后续冷却釜可以通过调节架组进行结构调节,进行物料的带出以及维护,另一方面通过稳定架和顶架的结构支撑,既能使得整个装置可以在一定程度上保持架设结构的稳定性,配合稳定台、支撑柱又能避免外部结构对其造成直接干扰,以提供有效的结构防护作用,以保证整个装置运作时的稳定性。
14、2、本发明设置有外炉组,通过在内炉组的外部所设置的外炉组,一方面外保温炉可以最大程度的防止整个内炉组在运作的过程中热量逸散,另一方面又可以起到结构防护的作用,而设置于外保温炉左右两侧的气压计可以对内炉组的内部运作气压进行实时监测,当出现气压异常时,可以实时通过调节阀的运作为其进行气压平衡,从而进一步的保证整个内炉组与辅助组件在运作时,装置结构内部的稳定性。
15、3、本发明设置有导热组件和外炉组,通过将设置于内炉组上下两侧的导热管分别与第一连接管路和第二连接管路进行相连接,使得整个内炉组在运作的过程中,多余的热量可以在导热板的传递下,从导热管输送至第一连接管路和第二连接管路之中,最后传输至热交换器的内部,使得安装于冷却装置中央的热交换器可以对外保温炉的内部进行实时的热量冷却,而当内炉组、辅助组件停止运作需要维护时,通过控制阀管可以实时将冷却装置内部的冷却液进行快速输送至外炉组的内部,从而实现快速冷却的作用。
16、4、本发明设置有内炉组和辅助组件,由于内炉组和辅助组件相互之间呈电性连接,因此内炉组运作的同时辅助组件也会同步运作,当需要纯化制备的物料注入内炉组的内部时,此时设置于防护层和导热层之间的电加热管开始进行快速加热,同时通过安装架固定在固定架底部的电加热板会在控制架的作用下同步开始加热,使得内炉组内部的物料同时受到四周围由外向内的加热,同时又会在内部中央受到由内向外的加热效果,使得整个加热升温效率得到有效的改善,同时也能够尽可能的确保加热时的均匀性,另外导热层、保温层的结构设置能够最大程度保障电加热管对整个内炉组内部的升温的均衡性,以确保纯化效果。
17、5、本发明设置有冷却釜和调节架组,当纯化结束后,生成的物质会通过内炉组与冷却釜之间的快捷阀门结构输出并导入冷却釜的内部,利用冷却釜对物料进行降温冷却,以便于后续加工处理,同时设置于冷却釜作用两侧的调节架组,利用支撑架和固定桩的结构连接,使得电动转机运作时,可以带动整个冷却釜进行水平方向上的上下转动调节,以便于将冷却后物料从冷却釜尽数取出,同时也便于对冷却釜自身结构的维护操作,从而提高整个装置结构的灵活性。
1.一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,包括组合架组(1)和辅助组件(4),其特征在于组合架组(1)的内部上端架设安装有外炉组(2),且外炉组(2)的内部中央设置有内炉组(3),所述辅助组件(4)水平架设于内炉组(3)的内部中央,所述外炉组(2)的左右两侧连接有导热组件(5),且外炉组(2)的正下方连接安装有冷却釜(6),而且冷却釜(6)的左右两侧安装有调节架组(7),所述辅助组件(4)包括固定架(401)、控制架(402)、安装架(403)和电加热板(404),所述固定架(401)的左右两侧设置有控制架(402),且固定架(401)的底部等距排列设置有安装架(403),而且安装架(403)的内部中央安装有电加热板(404)。
2.根据权利要求1所述的一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,其特征在于,所述组合架组(1)包括稳定台(101)、支撑柱(102)、稳定架(103)和顶架(104),所述稳定台(101)的左右两侧垂直安装有支撑柱(102),且支撑柱(102)中段靠近稳定台(101)垂直中轴线的一侧水平安装有稳定架(103),而且支撑柱(102)的顶部水平安装有顶架(104)。
3.根据权利要求2所述的一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,其特征在于,所述支撑柱(102)、稳定架(103)和顶架(104)均以稳定台(101)的垂直中轴线为对称轴左右对称设置,且支撑柱(102)、稳定架(103)和顶架(104)相互之间呈固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,其特征在于,所述外炉组(2)包括外保温炉(201)、调节阀(202)、气压计(203)、导热管(204)和导热板(205),所述外保温炉(201)的左右两侧设置有调节阀(202),且调节阀(202)远离外保温炉(201)的一侧连接有气压计(203),而且外保温炉(201)的内部水平设置有导热管(204),并且导热管(204)靠近内炉组(3)的一侧安装有导热板(205)。
5.根据权利要求4所述的一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,其特征在于,所述调节阀(202)和气压计(203)均以外保温炉(201)的垂直中轴线为对称轴左右对称设置,且导热管(204)和导热板(205)均以外保温炉(201)的水平中轴线为对称轴上下对称设置,所述调节阀(202)与内炉组(3)的内部相连通。
6.根据权利要求4所述的一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,其特征在于,所述内炉组(3)包括防护层(301)、导热层(302)、保温层(303)和电加热管(304),所述防护层(301)的内部设置有导热层(302),且防护层(301)和导热层(302)之间设置有保温层(303),而且保温层(303)的内部等距排列设置有电加热管(304)。
7.根据权利要求6所述的一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,其特征在于,所述防护层(301)、保温层(303)和导热层(302)相互之间由外而内依次紧密贴合固定连接,且电加热管(304)分别以保温层(303)的垂直中轴线和水平中轴线为对称轴在上下和左右对称排列设置,并且防护层(301)的上下两侧表面均与导热板(205)贴合固定连接,所述内炉组(3)的内部通过快接阀门结构与冷却釜(6)的内部相连通。
8.根据权利要求4所述的一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,其特征在于,所述导热组件(5)包括冷却装置(501)、控制阀管(502)、热交换器(503)、第一连接管路(504)和第二连接管路(505),所述冷却装置(501)的一侧中段安装有控制阀管(502),且冷却装置(501)的内部中央安装有热交换器(503),而且热交换器(503)的一侧下端连接有第一连接管路(504),并且热交换器(503)的顶部连接有第二连接管路(505)。
9.根据权利要求8所述的一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,其特征在于,所述控制阀管(502)远离冷却装置(501)的一端与外保温炉(201)的内部相互连通,所述第一连接管路(504)远离热交换器(503)的一端与外保温炉(201)的内部上端的导热管(204)相连通,所述第二连接管路(505)远离热交换器(503)的一端与外保温炉(201)的内部下端的导热管(204)相连通。
10.根据权利要求1所述的一种快速升温的碳纳米管制备的高温纯化炉,其特征在于,所述调节架组(7)包括稳定柱(701)、电动转机(702)、支撑架(703)和固定桩(704),所述稳定柱(701)靠近冷却釜(6)的一侧安装有电动转机(702),且电动转机(702)的动力输出端连接有支撑架(703),而且支撑架(703)的上下两侧安装有固定桩(704)。