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专利号: 2019107536050
申请人: 常州机电职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-02-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种石墨烯表面等离子体改性处理装置,其特征在于:它包括真空室(1)、玻璃容器(2)、射频电源系统(9)、对电极(10)和旋转机构,所述真空室(1)为卧式结构,所述真空室(1)上开设有充气孔(5)和抽气孔(6),所述对电极(10)与射频电源系统(9)相连,所述对电极(10)为圆弧形结构,内侧圆弧部分为放电层(13),中间部分为绝缘层(14),外侧圆弧部分为屏蔽层(15),所述对电极(10)中间放置圆筒形玻璃容器(2),所述对电极(10)通过聚四氟乙烯块(12)固定在真空室(1)内壁上,并与玻璃容器(2)中心同轴,所述玻璃容器(2)与旋转机构相连,所述玻璃容器(2)一端设置有通孔(11)。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置,其特征在于:所述真空室(1)上开设有屏蔽式观察窗,所述真空室(1)包括真空室本体和真空室封头(4),所述真空室本体和真空室封头(4)为可拆卸连接。所述真空室(1)为卧式矩形结构,长度为1500mm,宽度为1200mm,高度为1000mm。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置,其特征在于:所述玻璃容器(2)包括容器本体和容器封头(3),所述容器本体和容器封头(3)为可拆卸连接。所述玻璃容器(2)长度为1000mm,内径为600mm,厚度为5mm。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置,其特征在于:所述充气孔(5)与通气控制系统相连,所述抽气孔(6)与抽气控制系统相连。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置,其特征在于:所述旋转机构包括旋转轴(7)和主动电机(8),所述主动电机(8)的输出端与旋转轴(7)相连,所述旋转轴(7)与玻璃容器(2)相连。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置,其特征在于:所述射频电源系统(9)的最大功率为1000W,频率为13.56MHz。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置,其特征在于:所述放电层(13)为304不锈钢材质,所述绝缘层(14)为聚四氟乙烯材质,所述屏蔽层(15)为304不锈钢材质。

8.根据权利要求7所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理装置,其特征在于:所述放电层(13)厚度为3mm,所述绝缘层(14)厚度为50mm,所述屏蔽层(15)厚度为3mm。

9.一种如权利要求1所述的石墨烯表面等离子体改性处理装置的处理方法,其特征在于:它包括以下步骤:

步骤一:将待处理的石墨烯装入玻璃容器(2)内,关闭容器封头(3)和真空室封头(4),启动抽气控制系统,保持真空室(1)的本底真空度0.01-1Pa;

步骤二:打开通气控制系统,向真空室(1)内充入混合气体,维持真空室(1)的抽气和充气状态,使真空室(1)内的工作真空度保持稳定在10~20Pa,开启射频电源系统(9),使辉光放电区束缚在玻璃容器(2)内;

步骤三:开启主动电机(8),通过旋转轴(7)传动使玻璃容器(2)旋转,带动玻璃容器(2)内部放置的石墨烯在辉光放电区连续翻滚,处理时间为2-5min,放电射频功率为80-120W;

步骤四:处理完成后,关闭射频电源系统(9)、通气控制系统和抽气控制系统,通入空气至大气压,取出处理后的石墨烯。

10.根据权利要求9所述的一种石墨烯表面等离子体改性处理方法,其特征在于:所述步骤二中混合气体为氧气和氦气,氧气和氦气的体积比为10:1-5:1。