一種轉動PECVD系統技術方案

本發明專利技術公開了一種轉動PECVD系統，包括安裝臺，安裝臺上安裝有管式爐，管式爐中間安裝有石英管，石英管中間設有螺旋送料器，石英管進料端依次設有供氣系統和進料料斗，進料料斗與管式爐之間設有與石英管固定連接的轉動齒輪，轉動齒輪與直流電機進行傳動連接，石英管出料端依次固定有出料料斗和真空機組。本發明專利技術使質量和熱量的傳遞更加有利，改善了包覆均勻性，通過回轉爐體的不斷旋轉，顆粒不斷改變位置和翻動，實現于與反應氣體的良好接觸；回轉爐的轉速可調,從而可以改變爐內粒子運動狀態，調節氣固接觸狀況；最終實現可控、高效且均勻的涂層包覆；通過在回轉爐的兩側安裝進出料的密封料斗實現連續化作業。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于PECVD領域，尤其涉及一種轉動PECVD系統。
技術介紹
伴隨著機械、微電子等工業領域的快速發展，人們對材料需要滿足的性能提出了更高的要求，高強度、高導電導熱性能是其中一個重要的方向。由于石墨烯特殊的二維結構和優異的機械性能和導電導熱性能使其成為材料領域的研究熱點,其中一個重要的方向就是作為增強體添加到金屬基體中，有望開發出具有性能優異的石墨烯增強金屬基復合材料。然而，現在有關石墨烯增強金屬基復合材料的研究尚處于起步階段，相關的報道很少，亟待進行相關的研究工作。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構是研究中的重點難題之一。采用傳統熔煉冶金方法獲得石墨烯金屬基復合材料較為困難。目前，石墨烯金屬基體復合材料的制備主要是采用從外部引入石墨烯的方法，使石墨烯作為增強相鑲嵌在金屬基體中，石墨烯引入的手段主要包括機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合材料是解決均勻分散以及保證一定界面結合力的有效手段，然而目前相關的研究還很罕見。主要的考慮是：首先，作為金屬基底其最大的優勢在于制備大面積高質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而無法在顆粒表面均勻形成石墨烯。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種轉動PECVD系統，通過可轉動的等離子增強化學氣相沉積包覆技術不但可實現均勻包覆,同時可以降低生長溫度以防止金屬顆粒在高溫環境下燒結團聚，且工藝可控,可實現連續化操作。為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本專利技術通過以下技術方案實現：一種轉動PECVD系統，包括安裝臺，所述安裝臺上安裝有管式爐，所述管式爐中間安裝有石英管，所述石英管中間設有螺旋送料器，所述石英管進料端依次設有供氣系統和進料料斗，所述進料料斗與管式爐之間設有與石英管固定連接的轉動齒輪，所述轉動齒輪與直流電機進行傳動連接，所述石英管出料端依次固定有出料料斗和真空機組。進一步地，所述石英管與管式爐內壁之間設有保溫層，減少石英管與外界環境之間的相互干擾。進一步地，所述管式爐表面設有觸摸控制屏幕，結構分布合理，操作方便。進一步地，所述真空機組內安裝有粉塵過濾器，用以抽除帶粉塵的尾氣以維持回轉管式爐的真空和工作氣壓。進一步地，所述石英管為兩端細中間粗，提高反應效果。進一步地，所述安裝臺內安裝有系統所需的射頻電源、控制系統，空間結構分布更加合理。進一步地，所述安裝臺底部分布有福馬輪，便于安裝臺的移動和固定。進一步地，所述管式爐與安裝臺之間通過液壓伸縮桿相互連接，且管式爐與安裝臺之間的最大傾斜角度為15度，保證反應前驅體在兩端細中間粗的石英管管內混合更充分。本專利技術的有益效果是：本專利技術和一般化學氣相沉積包覆的最大不同在于粒子在回轉爐反應器中返混效果很好，使質量和熱量的傳遞更加有利，改善了包覆均勻性，通過回轉爐體的不斷旋轉，顆粒不斷改變位置和翻動，實現于與反應氣體的良好接觸；回轉爐的轉速可調,從而可以改變爐內粒子運動狀態，調節氣固接觸狀況；最終實現可控、高效且均勻的涂層包覆；通過在回轉爐的兩側安裝進出料的密封料斗實現連續化作業。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本申請的一部分，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：圖1是本專利技術的結構示意圖；圖中標號說明：1-安裝臺、2-管式爐、3-直流電機、4-進料料斗、5-供氣系統、6-轉動齒輪、7-保溫層、8-螺旋送料器、9-石英管、10-料料斗、11-真空機組、12-觸摸控制屏幕、13-福馬輪、14-液壓伸縮桿。具體實施方式下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本專利技術。如圖1所示的一種轉動PECVD系統，包括安裝臺1，安裝臺1上安裝有管式爐2，管式爐2與安裝臺1之間通過液壓伸縮桿14相互連接，且管式爐2與安裝臺1之間的最大傾斜角度為15度，保證反應前驅體在兩端細中間粗的石英管管內混合更充分，管式爐2表面設有觸摸控制屏幕12，結構分布合理，操作方便，管式爐2中間安裝有石英管9，石英管9為兩端細中間粗，提高反應效果，石英管9與管式爐2內壁之間設有保溫層7，減少石英管9與外界環境之間的相互干擾，石英管9中間設有螺旋送料器8，石英管9進料端依次設有供氣系統5和進料料斗4，進料料斗4與管式爐2之間設有與石英管9固定連接的轉動齒輪6，轉動齒輪6與直流電機3進行傳動連接，石英管9出料端依次固定有出料料斗10和真空機組11，真空機組11內安裝有粉塵過濾器，用以抽除帶粉塵的尾氣以維持回轉管式爐的真空和工作氣壓，安裝臺1內安裝有系統所需的射頻電源、控制系統，空間結構分布更加合理，安裝臺1底部分布有福馬輪13，便于安裝臺1的移動和固定。LiFePO4是一種新型的鋰離子電池正極材料，具有原材料來源豐富、價格低廉、對環境友好等特點。由于很多應用中都對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率對其倍率性能的影響起著關鍵的作用。將LiFePO4裝入進料料斗4，回轉真空氣氛管式爐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，回轉爐轉速30r/min，爐體傾斜30度。開啟螺旋送料器8達到100r/min，使得LiFePO4粉料逐漸通過回轉爐，可以使得LiFePO4粉體顆粒的表面包覆一層導電碳膜，并最終由出料料斗10收集。包覆碳制成復合材料是提高LiFePO4材料電導率和LiFePO4顆粒與集電極之間的電導率的有效方法之一。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，這是因為LiFePO4/FePO4兩相反應是一個非擴散的協同過程,顆粒內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。相比浸漬導電炭黑漿料和機械混合導電炭黑，使用回轉爐CVD系統在LiFePO4粉體表面均勻生長包覆的高導電碳膜可以更好的提高LiFePO4的大倍率充放電性能。本專利技術和一般化學氣相沉積包覆的最大不同在于粒子在回轉爐反應器中返混效果很好，使質量和熱量的傳遞更加有利，改善了包覆均勻性，通過回轉爐體的不斷旋轉，顆粒不斷改變位置和翻動，實現于與反應氣體的良好接觸；回轉爐的轉速可調,從而可以改變爐內粒子運動狀態，調節氣固接觸狀況；最終實現可控、高效且均勻的涂層包覆；通過在回轉爐的兩側安裝進出料的密封料斗實現連續化作業。以上顯示和描述了本專利技術的基本原理、主要特征和本專利技術的優點。本行業的技術人員應該了解，本專利技術不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本專利技術的原理，在不脫離本專利技術精神和范圍的前提下，本專利技術還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本專利技術范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種轉動PECVD系統，包括安裝臺(1)，其特征在于：所述安裝臺(1)上安裝有管式爐(2)，所述管式爐(2)中間安裝有石英管(9)，所述石英管(9)中間設有螺旋送料器(8)，所述石英管(9)進料端依次設有供氣系統(5)和進料料斗(4)，所述進料料斗(4)與管式爐(2)之間設有與石英管(9)固定連接的轉動齒輪(6)，所述轉動齒輪(6)與直流電機(3)進行傳動連接，所述石英管(9)出料端依次固定有出料料斗(10)和真空機組(11)。

【技術特征摘要】
1.一種轉動PECVD系統，包括安裝臺(1)，其特征在于：所述安裝臺(1)上安裝有管式爐(2)，所述管式爐(2)中間安裝有石英管(9)，所述石英管(9)中間設有螺旋送料器(8)，所述石英管(9)進料端依次設有供氣系統(5)和進料料斗(4)，所述進料料斗(4)與管式爐(2)之間設有與石英管(9)固定連接的轉動齒輪(6)，所述轉動齒輪(6)與直流電機(3)進行傳動連接，所述石英管(9)出料端依次固定有出料料斗(10)和真空機組(11)。2.根據權利要求1所述的一種轉動PECVD系統，其特征在于：所述石英管(9)與管式爐(2)內壁之間設有保溫層(7)。3.根據權利要求1所述的一種轉動PECVD系統，其特征在于：所述管式爐(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孔令杰，張志琴，吳克松，
申請(專利權)人：安徽貝意克設備技術有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34