為生長制備優異效能材料，采用 SHIWEI是維-CVT真空化學氣相輸運系統 （又稱CVT法/化學反應助昇華法/固相合成生長法）是目前廣泛采用的方式，該方法既可用於傳統CVT生長單晶材料，又可采用一步法合成生長二維材料，具有快速高效、易於操作、安全可靠、生長質素高等突出特點。
（左/中：高真空封管機；右：雙溫區管式爐/箱式爐）
（左：CVT合成生長InSe；右：CVT合成生長MoS2）
SHIWEI是維-CVT真空化學氣相輸運系統 ，主要包括高真空封管機和高精度雙溫區管式爐兩部份組成，原料被石英管抽真空封管後在高溫爐管式爐中生長制備目標材料。CVT系統可以滿足塊體、粉末、薄膜等樣品真空（保護氣氛下）生長制備，廣泛適用於二維材料（0D/1D/2D），熱電材料，能源材料，光電材料，半導體材料，金屬材料，納米材料，磁性材料，超導材料等材料生長制備，已經被全球眾多高校、科研院所和企業使用，特別是材料實驗，科學研究和先進材料研發等領域，成為眾多先進材料實驗研發的必備專用儀器。
SHIWEI是維真空封管機 主要適用於對材料樣品在石英試管中真空環境狀態下（或保護氣氛下）完成封管；在試管預抽真空後，試管管壁材料經高溫熔融並在外部大氣壓的作用下和管內石英柱體融接在一起而形成真空密封。該系統可密封的試管材料可以是普通的硼酸鹽玻璃也可以是石英玻璃，器材可透過變換不同的卡套連線各種外徑的試管。試管在真空密封過程中的旋轉速度可以在一定的範圍內進行調節，方便配合不同管徑試管和焊槍的使用。
封管機內建放氣和充氣裝置。高溫管式爐：控制系統國際領先，具有安全可靠、操作簡單、控溫精度高（PID控制）、保溫效果好、溫度範圍大、爐膛溫度均勻性高、溫區多、可通氣氛抽真空(選配)等特點，主要用於高效能材料制備，材料的預燒、燒結、鍍膜、高溫熱解低溫沈積（CVD）、CVT工藝等。可套用於高等院校、科研院所、工礦企業等實驗和小批次生產之用。
二維晶體 是指具有原子厚度和納米或亞微米橫向尺寸的新型納米材料，它的問世對材料研究具有極重要的意義。從理論研究上看，單層原子是物理學家研究物質結構效能的重要模型，而二維晶體的問世使得這種模型從理論走向現實，打破了二維晶體無法現實存在的傳統理論，同時還使眾多理論推導得以驗證，因此，引起了物理學界的極大反響。從套用價值上看，這樣的原子級厚度和二維結構使它們的效能優於對應的體材料。是維SHIWEI專註材料生長、器件制備及工藝處理解決方案。例如，二維石墨烯具有石墨所不具備的量子霍爾效應、優異的光學效能、高比表面積，同時還表現出超高室溫載流子遷移率、高導熱系數等優越效能。所以二維晶體的問世引起了光電子器件、能源材料、催化劑、生物材料等實用科學領域研究人員的廣泛關註。
拓展新型電化學析氫催化劑對發展清潔能源具有重要的意義和研究價值。近期，二維過渡金屬硫族化合物在電化學催化析氫反應方面受到廣泛的關註。深入理解二維晶體的結構與電催化析氫效能的關系對於電催化劑的結構設計與效能最佳化具有重要的指導意義。
CVT可控合成二維PtSe2（ 二硒化鉑） 晶體
最近，清華大學化學系的焦麗穎副教授和王冬副教授等將實驗研究與理論計算相結合，在二維PtSe2晶體電催化析氫效能的層數效應研究中取得了新進展。PtSe2的層間相互作用極強，一方面賦予了二維PtSe2顯著的層數依賴的電學性質，為研究二維電催化劑的層數-效能關聯規律提供了獨特的平台；另一方面，也使得二維PtSe2的層數控制合成面臨挑戰。研究人員以二維PtSe2晶體的控制合成為基礎，揭示了其層數與電催化析氫效能的關聯規律，為二維電催化劑的結構調控提供了新思路。
研究人員透過對反應條件的精確控制，采用化學氣相輸運法實作了二維PtSe2晶體的層數控制合成。結合多種顯微與光譜表征，證實了合成得到的二維晶體具有良好的結晶性和較低的缺陷密度，為進一步研究其層數-效能關聯的本征規律奠定了材料基礎。透過微納加工技術在單個二維PtSe2晶體上構建微電化學池，結合理論計算明確了PtSe2邊緣提供了主要的催化活性位點。進一步對不同層數晶體的析氫效能進行測試，發現了二維PtSe2晶體的析氫過電勢及塔菲爾斜率均隨層數增加而減小的規律。
SHIWEI是維光電是一家國家高新技術企業，圍繞先進電子材料器件基礎研究、科研創新和產業技術套用，研發材料器件工藝器材及光機電智能化裝備。SHIWEI是維已經和清華北大、哈工大，武漢大學，復旦大學等眾多高校，中科院物理所等科研院所、工礦企業取得合作。
CVT系統主要技術指標
1.CVT系統內由高真空封管機和高精度開啟式管式爐組成，高真空封管機和管式爐即可單獨使用也可以組合成CVT化學氣相輸運系統以及CVD化學氣相沈積系統。
2.封管機真空漏率：2x10-9Pa·m3/S(經氦質譜撿漏);
3.可密封石英管管徑/長度：Φ15，Φ20mm等/150-450mm;
4.可密封石英管壁厚：1-2mm
5.封管狀態：豎直/水平
6.可密封物件：固體/液體/氣體，包括塊體、薄膜、粉末、液體和器件等；
7.旋轉速度：0-20r/min可調;
8.真空介面：KF16/KF25
9.充氣介面:6-8mm;
10.電源: 220V/380V±5% ，50Hz;
11.專用水焊機產氣量：600L/H；
12.專用水焊機火焰最高溫度：約2800℃；
13.封管機真空測量：電阻真空計/全量程真空計
14.充氣壓力測量：壓力表
15.管式爐：爐管尺寸 Φ50×1000mm/Φ60×1000mm/Φ80×1000mm/Φ25×1000mm。
加熱原件：電阻絲。加熱區長度：220mm/220mm。恒溫區長度：100mm/100mm。
工作溫度：≤1100℃。最高溫度：1200℃。控溫方式：分段獨立溫控+PID智能化可編程控制。恒溫精度：±1℃。爐門結構：開啟式。額定功率 3.5KW。外型尺寸 ：600×400×520mm。爐膛尺寸：Φ120×200×2mm。產品凈重：約50Kg
16.選件：真空油泵/幹泵/分子泵真空機組；材料樣品轉移裝置（與凈化手套箱配合使用）；箱式爐/管式爐；電火花真空檢測儀；應力測試儀；真空管接頭；液氮冷阱；機台；高純石英管；氣體流量計控制單元。
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器材特點及優勢 |
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先進性 |
系統采用自動化真空封管+高精度管式爐，滿足多種材料器件的快速生長制備。「二合一」功能--CVT化學氣相輸運系統+CVD化學氣相沈積系統。可與上下遊生長合成、器件構築制備和表征測量器材儀器無縫相容擴充套件。 （SHIWEI是維自主發明專利，專利號：202210373611.5） |
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實用性 |
系統器材原理設計先進，結構緊湊，占地面積小，可以放置於實驗桌面或通風櫥內，目前已被國內外高校、科研院所和企業廣泛使用，套用於各種材料生產合成和器件制備。 |
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方便性 |
系統采用整合模組化設計生產，組裝安裝偵錯簡單，易於操作方便使用。 |
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相容性 |
系統可獨立使用並開放相容，可無縫銜接匹配封管機、凈化手套箱，箱式爐/管式爐，鍍膜儀，二維材料轉移平台等器材。 |
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安全性 |
滿足真空行業關於真空系統器材研發，生產，檢驗，操作使用等相關標準。 配有安全閥、靜電防護及電器路線防爆設計，滿足電氣工業安全標準，杜絕發生安全事故。 |
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器材安裝條件 |
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供電要求 |
器材供電總功率≤3KW，220V，50Hz，單相三線制（一火一零一地）； 插座距離器材尺寸≤2m； |
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供氣要求（根據需要選用） |
氣瓶經減壓之後的氣體，氮氣/氬氣/氦氣等安全保護性氣體；氣壓不超過-0.6bar |
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尺寸（約） |
1200*700*1300mm |
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環境要求 |
環境溫度：5～40℃； 環境濕度：＜85%R.H； 室內無大量塵埃，無腐蝕性、五毒，無易燃易爆氣體； 禁止在密閉不通風空間內操作使用本系統。 其他要求按照系統操作說明。 |
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技術及售後服務 |
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售後服務 |
產品質保期為一年；可提供上門培訓，技術指導操作等售後服務。 在質保期內供方將免費維修和更換因器材質素原因造成的零部件損壞； 在質保期外器材零部件的損壞，提供的配件只收成本費； 交貨時提供全套技術文件和資料。 |
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CVT真空化學氣相輸運系統功能用途
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序號 |
材料類別 |
功能套用 |
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1 |
零維材料0D |
氣相固相可控合成，生長、摻雜、純化、改性 |
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2 |
一維材料1D |
氣相固相可控合成、生長、摻雜、純化、改性 |
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3 |
二維材料器件2D |
真空化學氣相輸運生長 |
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4 |
插層、堆疊、嵌入、交換、合金化 |
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5 |
摻雜調性改性，可控合成生長 |
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6 |
二維無機分子材料可控生長 |
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7 |
二維材料範德華異質結組裝封裝 |
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8 |
單晶生長 |
真空氣相輸運法生長單晶，可控合成 |
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9 |
熱電材料器件 |
SHS自蔓延高溫燃燒合成，MA機械合金化 |
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10 |
高溫燒結固相合成 |
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11 |
高溫真空熔融淬火加退火，摻雜改性 |
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13 |
高溫真空還原 |
金屬氧化物電子化合物高溫真空還原 |
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14 |
新能源電池材料 |
正極材料、負極材料，電解質材料等，焙燒、煆燒、燒結、熔融、包覆、摻雜、嵌入、碳化、活化和改性，高溫固相合成，真空氣氛燒成反應 |
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15 |
鋰硫電池 |
硫化物熔融淬火，載硫，硫化 |
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16 |
混成材料 |
MOFs，COF合成制備，混成材料組裝，層狀自組裝聚合（LPA），新型混成範德華異質結構 |
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17 |
晶體生長 |
單晶、多晶及功能晶體材料生長 |
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18 |
光電材料/OLED |
光電材料、顯示材料、OLED光電功能材料生長合成 |
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19 |
量子材料 |
超導材料，量子點材料，低維材料等 |
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20 |
超導線帶材 |
生長制備超導線帶材 |
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21 |
超導材料 |
超導單晶材料生長、摻雜改性 |
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22 |
儲能材料 |
焙燒，煆燒，燒結，熔融 |
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23 |
碳材料 |
氣相輸運，氣相沈積 |
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24 |
微納材料 |
氣相輸運，氣相沈積 |
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25 |
電介質材料 |
固相燒結 |
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26 |
催化材料 |
還原，燒結，熔融，固相合成反應，氣相合成，氣相沈積，氣相輸運 |
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27 |
金屬材料 |
燒結，熔煉，熱處理，退火、正火、淬火、回火 |
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28 |
無機非材料 |
焙燒，煆燒，燒結，熔融 |
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29 |
高分子材料 |
無水無氧合成、聚合、濃縮、活化 |
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30 |
半導體材料器件 |
氣相輸運，氣相沈積，摻雜，改性 |
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31 |
電子功能材料 |
氣相輸運，氣相沈積，摻雜，改性 |
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32 |
智能材料 |
焙燒、煆燒、燒結、熔融、包覆、摻雜、嵌入、碳化、合成、燒成、活化和改性 |
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33 |
稀土材料 |
焙燒、煆燒、燒結、熔融、包覆、摻雜、嵌入、碳化、合成、燒成、活化和改性 |
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34 |
磁性材料 |
焙燒、煆燒、燒結、熔融、包覆、摻雜、嵌入、碳化、合成、燒成、活化和改性 |
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35 |
復合材料 |
焙燒、煆燒、燒結、熔融、包覆、摻雜、嵌入、碳化、合成、燒成、活化和改性 |
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36 |
有機材料 |
合成，氧化，還原，催化 |
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37 |
電子芯片 |
摻雜，熱處理，真空排氣除氣 |
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38 |
生物材料 |
冷藏，儲存 |
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