一种氧化处理部件及单壁碳纳米管生产设备

本技术涉及碳纳米管生产的，具体而言，涉及一种氧化处理部件及单壁碳纳米管生产设备。

背景技术：

1、单壁碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。可望在高强度复合结构材料、纳米结构电子器件、热电材料、电池电极材料、低温高灵敏度传感器、生物分子载体、催化剂载体等领域中发挥重要作用。

2、单壁碳纳米管目前主流的生产方法有三种：电弧放电法、激光烧蚀法和化学气相沉积法（cvd）。其中，化学气相沉积法（cvd） 因其在可控性、纯度和可扩展性方面的优势，已成为商业化和实验室研究中最广泛采用的方法。具体为，在高温反应器中，含碳气体在金属催化剂纳米颗粒表面上发生分解、催化，碳原子溶解并析出，生长成为单壁碳纳米管。

3、然而，由于纳米材料本身很细并有一定的粘度，因此在制备过程中，反应炉会出现纳米材料粘附到炉壁上的情况，纳米材料粘附到炉壁后，相邻以及叠合在一起的纳米材料与含碳气体的接触面积少，影响单壁碳纳米管的生产效率，同时还会影响生产质量、造成次品率较高。

技术实现思路

1、基于此，为了解决现有反应炉中会出现纳米材料粘附到炉壁上后、影响单壁碳纳米管的生产效率以及生产质量的问题，本实用新型提供了一种氧化处理部件及单壁碳纳米管生产设备，其具体技术方案如下:

2、一方面，一种氧化处理部件，包括反应炉和驱动机构，所述反应炉包括设有内腔空间的外炉筒、以及设置在内腔空间的内螺旋筒，所述外炉筒设有内螺旋凹槽，所述内螺旋筒设有外螺纹凸缘，所述外螺纹凸缘和内螺旋凹槽之间形成用于生成碳纳米管的反应腔；所述驱动机构包括用于驱动所述外炉筒进行转动的第一传动组件。

3、上述氧化处理部件，当含碳气体在反应腔内的纳米颗粒表面催化生成单壁碳纳米管时，通过第一传动组件驱动外炉筒进行转动，外螺纹凸缘和内螺旋凹槽同步移动或者存在较小的相对位移，纳米材料能够随着外炉筒的内螺旋凹槽移动，从而对纳米颗粒进行输送，使纳米材料不会长时间粘附在炉壁上而避免叠合在一起，保证纳米材料与含碳气体的接触面积充足、提高单壁碳纳米管的生产效率以及生产质量。

4、进一步地，所述驱动机构包括用于驱动所述内螺旋筒进行转动的第二传动组件；所述内螺旋筒的转动速度等于所述外炉筒的转动速度。

5、进一步地，所述内螺旋筒外螺纹凸缘设有摩擦接触部。

6、进一步地，所述反应炉外部设有保温部件，所述保温部件包括加热组件和保温组件，所述加热组件用于对所述外炉筒进行加热，所述保温组件用于对所述外炉筒进行保温。

7、进一步地，所述保温组件包括保温单元、以及设置在保温单元外侧的保温外壳，所述加热组件包括设置在所述保温单元内的多个感应加热线圈。

8、进一步地，所述第一传动组件包括传动电机和传动单元，所述传动电机通过传动单元驱动所述外炉筒进行转动；所述传动单元为传动带单元或传动链单元。

9、另一方面，一种碳纳米管生产设备，包括进料装置以及氧化处理部件；所述外炉筒的前端设有与所述反应腔连通的入料结构，所述进料装置用于将物料输送到入料结构。

10、进一步地，还包括入料部件；所述入料结构包括设置在所述外炉筒前端外沿的第一凹槽、以及连通第一凹槽和反应腔的若干入料孔；所述入料部件包括设置在转动连接在所述外炉筒前端的入料套筒、以及固定设置在入料套筒上的入料槽，所述入料套筒壁设有连通第一凹槽与入料槽的入料通道。

11、进一步地，所述入料套筒通过密封圈与所述外炉筒外壁密封连接。

12、进一步地，所述进料装置包括进料筒、第一推料组件和充气组件；所述进料筒中心设有第一空腔、以及与第一空腔连通的第二空腔，所述进料筒的筒壁设有与第一空腔连通的第一入料口、与第二空腔连通的第一出料口、以及与所述充气组件连通的通气孔单元；物料从所述第一入料口进入到所述第一空腔，所述第一推料组件将物料从所述第一空腔推送至第二空腔，所述充气组件对第二空腔进行充气动作。

1.一种氧化处理部件，其特征在于，包括反应炉和驱动机构，所述反应炉包括设有内腔空间的外炉筒、以及设置在内腔空间的内螺旋筒，所述外炉筒设有内螺旋凹槽，所述内螺旋筒设有外螺纹凸缘，所述外螺纹凸缘和内螺旋凹槽之间形成用于生成碳纳米管的反应腔；

2.根据权利要求1所述的一种氧化处理部件，其特征在于，所述驱动机构包括用于驱动所述内螺旋筒进行转动的第二传动组件；

3.根据权利要求2所述的一种氧化处理部件，其特征在于，所述内螺旋筒外螺纹凸缘设有摩擦接触部。

4.根据权利要求1所述的一种氧化处理部件，其特征在于，所述反应炉外部设有保温部件，所述保温部件包括加热组件和保温组件，所述加热组件用于对所述外炉筒进行加热，所述保温组件用于对所述外炉筒进行保温。

5.根据权利要求4所述的一种氧化处理部件，其特征在于，所述保温组件包括保温单元、以及设置在保温单元外侧的保温外壳，所述加热组件包括设置在所述保温单元内的多个感应加热线圈。

6.根据权利要求2所述的一种氧化处理部件，其特征在于，所述第一传动组件包括传动电机和传动单元，所述传动电机通过传动单元驱动所述外炉筒进行转动；

7.一种碳纳米管生产设备，其特征在于，包括进料装置、以及如权利要求1～6任意一项所述的氧化处理部件；

8.根据权利要求7所述的一种碳纳米管生产设备，其特征在于，还包括入料部件；

9.根据权利要求8所述的一种碳纳米管生产设备，其特征在于，所述入料套筒通过密封圈与所述外炉筒外壁密封连接。

10.根据权利要求7所述的一种碳纳米管生产设备，其特征在于，所述进料装置包括进料筒、第一推料组件和充气组件；