为生长制备优异性能材料，采用 SHIWEI是维-CVT真空化学气相输运系统 （又称CVT法/化学反应助升华法/固相合成生长法）是目前广泛采用的方式，该方法既可用于传统CVT生长单晶材料，又可采用一步法合成生长二维材料，具有快速高效、易于操作、安全可靠、生长质量高等突出特点。
（左/中：高真空封管机；右：双温区管式炉/箱式炉）
（左：CVT合成生长InSe；右：CVT合成生长MoS2）
SHIWEI是维-CVT真空化学气相输运系统 ，主要包括高真空封管机和高精度双温区管式炉两部分组成，原料被石英管抽真空封管后在高温炉管式炉中生长制备目标材料。CVT系统可以满足块体、粉末、薄膜等样品真空（保护气氛下）生长制备，广泛适用于二维材料（0D/1D/2D），热电材料，能源材料，光电材料，半导体材料，金属材料，纳米材料，磁性材料，超导材料等材料生长制备，已经被全球众多高校、科研院所和企业使用，特别是材料实验，科学研究和先进材料研发等领域，成为众多先进材料实验研发的必备专用仪器。
SHIWEI是维真空封管机 主要适用于对材料样品在石英试管中真空环境状态下（或保护气氛下）完成封管；在试管预抽真空后，试管管壁材料经高温熔融并在外部大气压的作用下和管内石英柱体融接在一起而形成真空密封。该系统可密封的试管材料可以是普通的硼酸盐玻璃也可以是石英玻璃，设备可通过变换不同的卡套连接各种外径的试管。试管在真空密封过程中的旋转速度可以在一定的范围内进行调节，方便配合不同管径试管和焊枪的使用。
封管机自带放气和充气装置。高温管式炉：控制系统国际领先，具有安全可靠、操作简单、控温精度高（PID控制）、保温效果好、温度范围大、炉膛温度均匀性高、温区多、可通气氛抽真空(选配)等特点，主要用于高性能材料制备，材料的预烧、烧结、镀膜、高温热解低温沉积（CVD）、CVT工艺等。可应用于高等院校、科研院所、工矿企业等实验和小批量生产之用。
二维晶体 是指具有原子厚度和纳米或亚微米横向尺寸的新型纳米材料，它的问世对材料研究具有极重要的意义。从理论研究上看，单层原子是物理学家研究物质结构性能的重要模型，而二维晶体的问世使得这种模型从理论走向现实，打破了二维晶体无法现实存在的传统理论，同时还使众多理论推导得以验证，因此，引起了物理学界的极大反响。从应用价值上看，这样的原子级厚度和二维结构使它们的性能优于对应的体材料。是维SHIWEI专注材料生长、器件制备及工艺处理解决方案。例如，二维石墨烯具有石墨所不具备的量子霍尔效应、优异的光学性能、高比表面积，同时还表现出超高室温载流子迁移率、高导热系数等优越性能。所以二维晶体的问世引起了光电子器件、能源材料、催化剂、生物材料等实用科学领域研究人员的广泛关注。
拓展新型电化学析氢催化剂对发展清洁能源具有重要的意义和研究价值。近期，二维过渡金属硫族化合物在电化学催化析氢反应方面受到广泛的关注。深入理解二维晶体的结构与电催化析氢性能的关系对于电催化剂的结构设计与性能优化具有重要的指导意义。
CVT可控合成二维PtSe2（ 二硒化铂） 晶体
最近，清华大学化学系的焦丽颖副教授和王冬副教授等将实验研究与理论计算相结合，在二维PtSe2晶体电催化析氢性能的层数效应研究中取得了新进展。PtSe2的层间相互作用极强，一方面赋予了二维PtSe2显著的层数依赖的电学性质，为研究二维电催化剂的层数-性能关联规律提供了独特的平台；另一方面，也使得二维PtSe2的层数控制合成面临挑战。研究人员以二维PtSe2晶体的控制合成为基础，揭示了其层数与电催化析氢性能的关联规律，为二维电催化剂的结构调控提供了新思路。
研究人员通过对反应条件的精确控制，采用化学气相输运法实现了二维PtSe2晶体的层数控制合成。结合多种显微与光谱表征，证实了合成得到的二维晶体具有良好的结晶性和较低的缺陷密度，为进一步研究其层数-性能关联的本征规律奠定了材料基础。通过微纳加工技术在单个二维PtSe2晶体上构建微电化学池，结合理论计算明确了PtSe2边缘提供了主要的催化活性位点。进一步对不同层数晶体的析氢性能进行测试，发现了二维PtSe2晶体的析氢过电势及塔菲尔斜率均随层数增加而减小的规律。
SHIWEI是维光电是一家国家高新技术企业，围绕先进电子材料器件基础研究、科研创新和产业技术应用，研发材料器件工艺设备及光机电智能化装备。SHIWEI是维已经和清华北大、哈工大，武汉大学，复旦大学等众多高校，中科院物理所等科研院所、工矿企业取得合作。
CVT系统主要技术指标
1.CVT系统内由高真空封管机和高精度开启式管式炉组成，高真空封管机和管式炉即可单独使用也可以组合成CVT化学气相输运系统以及CVD化学气相沉积系统。
2.封管机真空漏率：2x10-9Pa·m3/S(经氦质谱捡漏);
3.可密封石英管管径/长度：Φ15，Φ20mm等/150-450mm;
4.可密封石英管壁厚：1-2mm
5.封管状态：竖直/水平
6.可密封对象：固体/液体/气体，包括块体、薄膜、粉末、液体和器件等；
7.旋转速度：0-20r/min可调;
8.真空接口：KF16/KF25
9.充气接口:6-8mm;
10.电源: 220V/380V±5% ，50Hz;
11.专用水焊机产气量：600L/H；
12.专用水焊机火焰最高温度：约2800℃；
13.封管机真空测量：电阻真空计/全量程真空计
14.充气压力测量：压力表
15.管式炉：炉管尺寸 Φ50×1000mm/Φ60×1000mm/Φ80×1000mm/Φ25×1000mm。
加热原件：电阻丝。加热区长度：220mm/220mm。恒温区长度：100mm/100mm。
工作温度：≤1100℃。最高温度：1200℃。控温方式：分段独立温控+PID智能化可编程控制。恒温精度：±1℃。炉门结构：开启式。额定功率 3.5KW。外型尺寸 ：600×400×520mm。炉膛尺寸：Φ120×200×2mm。产品净重：约50Kg
16.选件：真空油泵/干泵/分子泵真空机组；材料样品转移装置（与净化手套箱配合使用）；箱式炉/管式炉；电火花真空检测仪；应力测试仪；真空管接头；液氮冷阱；机台；高纯石英管；气体流量计控制单元。
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设备特点及优势 |
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先进性 |
系统采用自动化真空封管+高精度管式炉，满足多种材料器件的快速生长制备。「二合一」功能--CVT化学气相输运系统+CVD化学气相沉积系统。可与上下游生长合成、器件构筑制备和表征测量设备仪器无缝兼容扩展。 （SHIWEI是维自主发明专利，专利号：202210373611.5） |
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实用性 |
系统设备原理设计先进，结构紧凑，占地面积小，可以放置于实验桌面或通风橱内，目前已被国内外高校、科研院所和企业广泛使用，应用于各种材料生产合成和器件制备。 |
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方便性 |
系统采用集成模块化设计生产，组装安装调试简单，易于操作方便使用。 |
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兼容性 |
系统可独立使用并开放兼容，可无缝衔接匹配封管机、净化手套箱，箱式炉/管式炉，镀膜仪，二维材料转移平台等设备。 |
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安全性 |
满足真空行业关于真空系统设备研发，生产，检验，操作使用等相关标准。 配有安全阀、静电防护及电器线路防爆设计，满足电气工业安全标准，杜绝发生安全事故。 |
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设备安装条件 |
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供电要求 |
设备供电总功率≤3KW，220V，50Hz，单相三线制（一火一零一地）； 插座距离设备尺寸≤2m； |
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供气要求（根据需要选用） |
气瓶经减压之后的气体，氮气/氩气/氦气等安全保护性气体；气压不超过-0.6bar |
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尺寸（约） |
1200*700*1300mm |
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环境要求 |
环境温度：5～40℃； 环境湿度：＜85%R.H； 室内无大量尘埃，无腐蚀性、五毒，无易燃易爆气体； 禁止在密闭不通风空间内操作使用本系统。 其他要求按照系统操作说明。 |
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技术及售后服务 |
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售后服务 |
产品质保期为一年；可提供上门培训，技术指导操作等售后服务。 在质保期内供方将免费维修和更换因设备质量原因造成的零部件损坏； 在质保期外设备零部件的损坏，提供的配件只收成本费； 交货时提供全套技术文档和资料。 |
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CVT真空化学气相输运系统功能用途
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序号 |
材料类型 |
功能应用 |
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1 |
零维材料0D |
气相固相可控合成，生长、掺杂、纯化、改性 |
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2 |
一维材料1D |
气相固相可控合成、生长、掺杂、纯化、改性 |
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3 |
二维材料器件2D |
真空化学气相输运生长 |
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4 |
插层、堆叠、嵌入、交换、合金化 |
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5 |
掺杂调性改性，可控合成生长 |
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6 |
二维无机分子材料可控生长 |
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7 |
二维材料范德华异质结组装封装 |
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8 |
单晶生长 |
真空气相输运法生长单晶，可控合成 |
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9 |
热电材料器件 |
SHS自蔓延高温燃烧合成，MA机械合金化 |
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10 |
高温烧结固相合成 |
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11 |
高温真空熔融淬火加退火，掺杂改性 |
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13 |
高温真空还原 |
金属氧化物电子化合物高温真空还原 |
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14 |
新能源电池材料 |
正极材料、负极材料，电解质材料等，焙烧、煅烧、烧结、熔融、包覆、掺杂、嵌入、碳化、活化和改性，高温固相合成，真空气氛烧成反应 |
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15 |
锂硫电池 |
硫化物熔融淬火，载硫，硫化 |
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16 |
杂化材料 |
MOFs，COF合成制备，杂化材料组装，层状自组装聚合（LPA），新型杂化范德华异质结构 |
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17 |
晶体生长 |
单晶、多晶及功能晶体材料生长 |
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18 |
光电材料/OLED |
光电材料、显示材料、OLED光电功能材料生长合成 |
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19 |
量子材料 |
超导材料，量子点材料，低维材料等 |
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20 |
超导线带材 |
生长制备超导线带材 |
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21 |
超导材料 |
超导单晶材料生长、掺杂改性 |
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22 |
储能材料 |
焙烧，煅烧，烧结，熔融 |
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23 |
碳材料 |
气相输运，气相沉积 |
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24 |
微纳材料 |
气相输运，气相沉积 |
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25 |
电介质材料 |
固相烧结 |
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26 |
催化材料 |
还原，烧结，熔融，固相合成反应，气相合成，气相沉积，气相输运 |
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27 |
金属材料 |
烧结，熔炼，热处理，退火、正火、淬火、回火 |
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28 |
无机非材料 |
焙烧，煅烧，烧结，熔融 |
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29 |
高分子材料 |
无水无氧合成、聚合、浓缩、活化 |
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30 |
半导体材料器件 |
气相输运，气相沉积，掺杂，改性 |
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31 |
电子功能材料 |
气相输运，气相沉积，掺杂，改性 |
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32 |
智能材料 |
焙烧、煅烧、烧结、熔融、包覆、掺杂、嵌入、碳化、合成、烧成、活化和改性 |
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33 |
稀土材料 |
焙烧、煅烧、烧结、熔融、包覆、掺杂、嵌入、碳化、合成、烧成、活化和改性 |
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34 |
磁性材料 |
焙烧、煅烧、烧结、熔融、包覆、掺杂、嵌入、碳化、合成、烧成、活化和改性 |
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35 |
复合材料 |
焙烧、煅烧、烧结、熔融、包覆、掺杂、嵌入、碳化、合成、烧成、活化和改性 |
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36 |
有机材料 |
合成，氧化，还原，催化 |
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37 |
电子芯片 |
掺杂，热处理，真空排气除气 |
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38 |
生物材料 |
冷藏，储存 |
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