[發明專利]石墨烯工業化生產裝置

有效

• 申請號: 201510371927.0
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN104925799B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 張峰;金紹鋅;董蘭田
• 申請（專利權）人: 張峰
• 主分類號: C01B32/19
• 分類號: C01B32/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種石墨烯工業化生產裝置，其包括石墨膠帶涂層機、石墨膠帶分離機和石墨烯剝離機，其特征是由石墨晶片輥與膠輥多次擠壓膠帶，制做均勻粘附石墨層的石墨膠帶，由相對膠輥多次擠壓相對通過又分離的石墨膠帶和空白膠帶，倍減石墨層厚度，直至產生連續均勻排列單層碳原子的石墨膠帶，由石墨烯剝離機剝離出石墨烯。本發明充分利用現有成熟技術，連續機械化、自動化大批量生產石墨烯，生產流程短、效率高、成本低，具有很好的推廣應用價值。

一、技術領域：

本發明提供一種石墨烯工業化生產裝置，屬于材料工業。

二、背景技術：

石墨烯以其超級穩定的化學性質、多種多樣的物理性質倍受世界各國科學技術界的強力觀注，特別是其超級強度和對高低溫環境的高度適應性，讓更多未來尖端項目期盼其支撐和支持。成本低廉、工業化生產的大量石墨烯產品，必將從眾多領域的深度和廣度上引發人類社會進程的重大革命。

三、發明內容：

本發明的目的是針對以上需求，提供一種應用現有成熟技術、結構簡單、成本低、效率高的石墨烯工業化生產裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種石墨烯工業化生產裝置，其包括石墨膠帶涂層機，石墨膠帶分離機和石墨烯剝離機，其特征是由多級石墨膠帶分離機通過多次重復倍減分離過程，將石墨膠帶涂層機生產的無限長的石墨膠帶分離為粘附連續均勻排列單層碳原子的石墨膠帶，由石墨烯剝離機剝離獲取超長長度的石墨烯；石墨膠帶涂層機為由多條平行的石墨晶片輥與相同數量與其成對設置的膠輥，多次擠壓單面膠帶，生產均勻粘附石墨層的石墨膠帶；石墨膠帶分離機為由多級成對設置的膠輥組成，石墨膠帶與空白膠帶相對在成對膠輥擠壓下，多次粘貼剝離，形成多次倍減的更薄石墨膠帶；重復多次，直至僅存單層碳原子連續均勻排列的石墨膠帶；石墨烯剝離機由相對設置的分離輥組成，單層碳原子排列的石墨膠帶在石墨烯帶卷和膠帶卷相反方向的拉扯下剝離出石墨烯。

本發明的石墨烯工業化生產裝置具有應用技術成熟可靠、生產設備結構簡單容易制造、生產過程連續配套、成本低、效率高的實質性特點，同時還具有以下顯著的優點：

1、石墨膠帶涂層機與石墨膠帶分離機可連續配套一體機使用，進一步提高自動化程度、縮短生產流程。石墨膠帶分離機可增加或減少倍分石墨膠帶過程的層級。具有設備制造和生產效率綜合能力的多種選擇性和高度靈活性。

2、石墨膠帶涂層機生產的石墨膠帶所粘附的石墨層的不均勻性是必然的，在能夠產出二分之一合格石墨烯的同時，仍可生產部分亞等級有效石墨烯產品。

3、能夠剝離石墨烯和無法剝離有效石墨烯的膠帶均可重復多次應用，使石墨烯生產成本降至最低。

因而，本發明的石墨烯工業化生產裝置具有很好的開發應用價值。

四、附圖說明：

圖1為石墨烯工業化生產裝置的石墨膠帶涂層機軸輥布設側平面示意圖。

圖2為石墨烯工業化生產裝置的石墨膠帶分離機局部軸輥布設側平面示意圖。

圖3為石墨烯工業化生產裝置的石墨烯剝離機局部軸輥布設側平面示意圖。

圖中：1膠帶、2石墨膠帶、3石墨烯帶、A石墨晶片輥、B膠輥、C膠帶卷、D石墨膠帶卷、E石墨烯卷。

五、具體實施方式：

下面結合說明書附圖對本發明作以下進一步詳細說明：

如圖1所示，石墨膠帶涂層機由石墨晶片輥A、膠輥B、膠帶卷C和石墨膠帶卷D組成。石墨晶片輥A與膠輥B以均勻的彈性壓力成對組裝，膠帶卷C的膠帶1端游離后，膠面朝向石墨晶片輥A，逐層穿越成對組裝的石墨晶片輥A和膠輥B之間，在彈性壓力下均勻粘附石墨形成石墨膠帶2，纏繞形成石墨膠帶卷D。