[發(fā)明專利]一種石墨烯加工設(shè)備及其加工方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810363349.X
• 申請日: 2018-04-21
• 公開（公告）號: CN108439384A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔星
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東明路電力電子有限公司
• 主分類號: C01B32/19
• 分類號: C01B32/19
• 代理公司: 佛山市名誠專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44293
• 代理人: 呂培新

本發(fā)明涉及一種石墨烯加工設(shè)備及其加工方法,該方法是選用純度為99%以上的鱗片石墨，并將所述鱗片石墨分散在水中，形成混合液；然后將所述混合液配以一定的速度壓力向硬質(zhì)件撞擊，使得混合液中鱗片石墨層與層之間剝離，形成石墨片。此款石墨烯加工設(shè)備利用高壓射流機(jī)給制造石墨烯的原材料鱗片石墨提供高速噴射的動力，另外，還設(shè)置用于應(yīng)對鱗片石墨高速撞擊的硬質(zhì)件，使得高速鱗片石墨與硬質(zhì)件撞擊時其結(jié)構(gòu)中的層與層之間剝離，即可產(chǎn)生出石墨烯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石墨烯加工設(shè)備及其加工方法。

背景技術(shù)

石墨烯是目前高端電子元件中常用的材料，雖然，加工石墨烯的原材料為價(jià)格較低的石墨材料，但是，由于現(xiàn)有的石墨烯是通過石墨材料采用化學(xué)加工的方式所產(chǎn)生，生產(chǎn)過程中化學(xué)材料及對化學(xué)材料進(jìn)行后期處理的成本占非常大的一部分，以致石墨烯的價(jià)格在幾十元至幾百元一克。石墨烯一般分為單層石墨烯（1-2層）、少層石墨烯（2-10層）和厚層石墨烯（11層-10nm），其對應(yīng)的價(jià)格也是由高至低；以目前少層石墨烯為例，其價(jià)格在200-250元/克，正因這么高的價(jià)格，以致其推廣發(fā)展受到阻礙。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、合理，易于實(shí)現(xiàn)、成本低的石墨烯加工設(shè)備，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種石墨烯加工設(shè)備，包括高壓射流機(jī)，高壓射流機(jī)設(shè)有入料口和射流出口，其特征在于：還包括收集箱和硬質(zhì)件，硬質(zhì)件設(shè)置在收集箱內(nèi)，所述射流出口與收集箱內(nèi)部連通、并指向硬質(zhì)件，硬質(zhì)件與射流出口之間隔開一定的距離。高壓射流機(jī)具有空氣壓縮機(jī)部分和高壓出氣管，入料口設(shè)置在高壓出氣管一側(cè)，高壓出氣管的外端為射流出口，高壓空氣從高壓出氣管射出的過程中導(dǎo)致入料口產(chǎn)生負(fù)壓（文丘里效應(yīng)），即可將入料口處物料吸入至高壓出氣管內(nèi)、并裹著高壓空氣經(jīng)射流出口高速射向硬質(zhì)件。

本發(fā)明的一目的還可以采用以下技術(shù)措施解決：

作為更具體的一種方案，所述硬質(zhì)件為陶瓷板，射流出口與陶瓷板垂直。陶瓷板硬度高，價(jià)格便宜，所以，優(yōu)選其作為硬質(zhì)件；通過將射流出口垂直正對陶瓷板，使得從射流口射出的物質(zhì)（鱗片石墨）可以近乎垂直的狀態(tài)與陶瓷板撞擊，其慣量得以充分利用，優(yōu)化其撞擊后剝離的效果。

作為進(jìn)一步的方案，所述硬質(zhì)件與射流出口之間的距離為250mm-350mm。

作為進(jìn)一步的方案，所述收集箱內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng)，濾網(wǎng)將收集箱內(nèi)部分隔出上層和下層，硬質(zhì)件位于上層，射流出口通向上層。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用物理加工、并且加工容易的石墨烯加工方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種石墨烯加工方法，其特征在于：選用純度為99%以上的鱗片石墨，并將所述鱗片石墨分散在水中，形成混合液；然后將所述混合液配以一定的速度壓力向硬質(zhì)件撞擊，使得混合液中鱗片石墨層與層之間剝離，形成石墨片。

本發(fā)明的一目的還可以采用以下技術(shù)措施解決：

作為更具體的一種方案，鱗片石墨的純度為99.9%以上，使得制備出來的石墨烯純度更高。

作為進(jìn)一步的方案，水為去離子水。

作為進(jìn)一步的方案，鱗片石墨為5-15份，去離子水為85-95份（優(yōu)選是鱗片石墨為10份，去離子水為90份）。去離子水可以消除鱗片石墨之間的靜電，使得鱗片石墨盡可能均勻散布在去離子水中。而且，去離子水不會對鱗片石墨造成污染，確保鱗片石墨的純度。通過將鱗片石墨和去離子水合理配比，可以減少其與硬質(zhì)件撞擊后形成團(tuán)聚的幾率。

所述混合液的速度為300m/s-340 m/s，混合液的壓力為0.63 Mpa -0.8Mpa。