[發(fā)明專利]一種用于生產(chǎn)石墨烯的設(shè)備

在審

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• 申請日: 2017-10-29
• 公開（公告）號: CN107628601A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉興翀;魏欣;魏澤忠
• 申請（專利權(quán)）人: 成都格萊飛科技股份有限公司
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種用于生產(chǎn)石墨烯的設(shè)備。

背景技術(shù)

石墨烯是由單層碳原子以sp2雜化軌道組成的六角蜂窩結(jié)構(gòu)的二維晶體；這種特殊的結(jié)構(gòu)也賦予了石墨烯許多奇特的性能，例如石墨烯是世界上最薄和強(qiáng)度最高的材料；石墨烯的透光率只有2 .3％，幾乎透明；常溫下石墨烯的電子遷移率超過15000cm2/V·s，而電阻率只有約10-8Ω·m，為電阻率最小的材料；石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m·K，比金剛石還要高。目前常用的制備石墨烯的方法主要包括以下幾種：機(jī)械剝離法、氧化還原法、外延生長法、化學(xué)氣相沉積法；氧化還原法是指在濃硫酸存在的條件下使用強(qiáng)氧化劑將石墨片層氧化，層間距增加，得到氧化石墨，氧化石墨表面含氧基團(tuán)增加，具有較強(qiáng)的親水性，在水中經(jīng)超聲可以得到氧化石墨烯，再通過還原得到還原石墨烯。氧化還原法生產(chǎn)石墨烯的過程用到大量的濃硫酸以及重金屬鹽，對環(huán)境產(chǎn)生很大的影響；同時石墨被氧化后，晶格結(jié)構(gòu)被大量破壞，原有性能大大損失，并且強(qiáng)氧化劑以及濃硫酸會對設(shè)備造成腐蝕，大大縮短了設(shè)備使用壽命，增加了生產(chǎn)成本；外延生長法以及化學(xué)氣相沉積法雖然可以得到質(zhì)量較高的石墨烯，但無法大規(guī)模生產(chǎn)以及高昂的成本使得石墨烯無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，應(yīng)市場的需求，一款操作簡單，效率高的石墨烯制造設(shè)備是很有市場的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種用于生產(chǎn)石墨烯的設(shè)備，包括底座、左旋轉(zhuǎn)架和右旋轉(zhuǎn)架，在底座上左右兩邊分別設(shè)置有左工作臺和右工作臺，左工作臺上放置有左旋轉(zhuǎn)架，左旋轉(zhuǎn)架包括軸承支座和旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸和軸承支座上的軸承配合安裝，在左旋轉(zhuǎn)架的左側(cè)設(shè)置有電機(jī)支座，電機(jī)支座上放置有電機(jī)，電機(jī)和旋轉(zhuǎn)軸連接，在左旋轉(zhuǎn)架和右旋轉(zhuǎn)架之間設(shè)置有反應(yīng)裝置，反應(yīng)裝置一端通過左固定裝置與旋轉(zhuǎn)軸固定連接，在反應(yīng)裝置上設(shè)置有上料口和出料口，在右工作臺上放置有右旋轉(zhuǎn)架，右旋轉(zhuǎn)架包括軸承支座和轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸配合安裝在軸承支座上的軸承上，轉(zhuǎn)動軸通過右固定裝置與反應(yīng)裝置連接。

所述的旋轉(zhuǎn)軸通過減速器與電機(jī)連接；

所述的反應(yīng)裝置內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)器，反應(yīng)器外側(cè)設(shè)置有若干加熱器，在反應(yīng)器外還設(shè)置有殼體，殼體與加熱器之間設(shè)置有保溫層；

所述的反應(yīng)裝置內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器；

所述的上料口和出料口設(shè)置在反應(yīng)裝置的中間位置，上料口和出料口對稱設(shè)置，上料口和出料口上設(shè)置有電磁閥門；

所述的加熱器為加熱絲，加熱絲環(huán)繞設(shè)置在反應(yīng)器外圍，加熱絲均勻分布；

所述的出料口下方設(shè)置有冷卻裝置。

本發(fā)明的有益效果如下：結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作方便，成本低，能規(guī)模化生產(chǎn)多層石墨烯；轉(zhuǎn)動反應(yīng)裝置，使反應(yīng)裝置內(nèi)的石墨烯原料受熱均勻，石墨烯原料表面會剝離出少層的石墨烯粉體，這種生產(chǎn)方式不會對環(huán)境的造成大的影響。

附圖說明

圖1 為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-電機(jī)，2-左工作臺，3-左旋轉(zhuǎn)架，4-軸承支座，5-旋轉(zhuǎn)軸，6-左固定裝置，7-溫度傳感器，8-冷卻裝置，9-電磁閥門，10-殼體，11-保溫層，12-加熱器，13-反應(yīng)裝置，14-右固定裝置，15-轉(zhuǎn)動軸，16-軸承支座，17-右工作臺，18-右旋轉(zhuǎn)架，19-底座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種用于生產(chǎn)石墨烯的設(shè)備，包括底座19、左旋轉(zhuǎn)架3和右旋轉(zhuǎn)架18，在底座19上左右兩邊分別設(shè)置有左工作臺2和右工作臺17，左工作臺2上放置有左旋轉(zhuǎn)架3，左旋轉(zhuǎn)架3包括軸承支座4和旋轉(zhuǎn)軸5，旋轉(zhuǎn)軸5和軸承支座4上的軸承配合安裝，在左旋轉(zhuǎn)架3的左側(cè)設(shè)置有電機(jī)支座，電機(jī)支座上放置有電機(jī)1，電機(jī)1和旋轉(zhuǎn)軸5連接，在左旋轉(zhuǎn)架3和右旋轉(zhuǎn)架18之間設(shè)置有反應(yīng)裝置13，反應(yīng)裝置13一端通過左固定裝置6與旋轉(zhuǎn)軸5固定連接，在反應(yīng)裝置13上設(shè)置有上料口和出料口，在右工作臺17上放置有右旋轉(zhuǎn)架18，右旋轉(zhuǎn)架18包括軸承支座16和轉(zhuǎn)動軸15，轉(zhuǎn)動軸15配合安裝在軸承支座16上的軸承上，轉(zhuǎn)動軸（15）通過右固定裝置14與反應(yīng)裝置13連接；

所述的旋轉(zhuǎn)軸5通過減速器與電機(jī)1連接；

所述的反應(yīng)裝置13內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)器，反應(yīng)器外側(cè)設(shè)置有若干加熱器12，在反應(yīng)器外還設(shè)置有殼體10，殼體10與加熱器12之間設(shè)置有保溫層11；

所述的反應(yīng)裝置13內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器7；