[發明專利]一種連續式石墨烯粉末制備方法及其設備

在審

• 申請號: 201811532864.2
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109279599A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 周焱文
• 申請（專利權）人: 武漢普迪真空科技有限公司
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發明涉及碳納米材料制備技術領域，尤其是一種連續式石墨烯粉末制備方法的設備，包括雙層水冷真空腔體,雙層水冷真空腔體的頂部固定連接有混氣室，混氣室的頂部設有內部氣體循環接口，雙層水冷真空腔體底部連接有真空泵和氣體循環泵，氣體循環泵的出氣端與內部氣體循環接口相連，雙層水冷真空腔體的兩側分別貫穿設有陰極石墨棒和陽極石墨棒，陰極石墨棒的外端固定設有陰極電連接件，陽極石墨棒的外端固定設有陽極電連接件，陰極電連接件和陽極電連接件下部均設有自動進樣機構。本發明還提供了一種連續式石墨烯粉末制備方法。本發明制備的石墨烯粉末純度高、結晶性好、缺陷少，實現連續式制備石墨烯粉末。

技術領域

本發明涉及碳納米材料制備技術領域，尤其涉及一種連續式石墨烯粉末制備方法及其設備。

背景技術

石墨烯自從2004年問世以來，就引起了科學家的極大興趣和廣泛關注。電弧法制備石墨烯粉末具有性價比高、設備操作簡單、所制備石墨烯粉末純度高、缺陷少的特點。

石墨電弧法制備石墨烯粉末是通過給兩個石墨電極之間施加大電流，形成等離子體電弧放電，在電弧區產生3000度以上高溫，從而使石墨電極氣化，氣態碳原子經過系列化學和物理過程，在放電室內壁生成石墨烯粉體材料，而現有技術中制備的石墨烯粉末純度、結晶性、缺陷方便不夠理想，并且無法實現連續制備，因此，我們提出了一種連續式石墨烯粉末制備方法及其設備。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在缺點，而提出的一種連續式石墨烯粉末制備方法及其設備。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

設計一種連續式石墨烯粉末制備方法的設備，包括雙層水冷真空腔體,雙層水冷真空腔體的一側設有開門，所述雙層水冷真空腔體的頂部貫穿設有內部氣體循環入口，所述雙層水冷真空腔體的底部分別貫穿設有腔體抽真空接口和內部氣體循環出口，所述內部氣體循環入口上固定連接有混氣室，所述混氣室的頂部設有內部氣體循環接口，內部氣體循環接口上設有第一氣閥，所述混氣室的一側設有氫氣補充管、氦氣補充管，所述腔體抽真空接口上連接有真空泵，真空泵與腔體抽真空接口之間固定設有第三氣閥，所述內部氣體循環出口上連接有氣體循環泵，氣體循環泵與內部氣體循環出口之間固定設有第四氣閥，氣體循環泵的進氣端與內部氣體循環出口連接，氣體循環泵的出氣端與內部氣體循環接口相連，所述雙層水冷真空腔體的兩側對稱設有石墨棒通孔，兩側的石墨棒通孔內分別插接有陰極石墨棒和陽極石墨棒，所述陰極石墨棒位于雙層水冷真空腔體外部的一端固定設有陰極電連接件，所述陽極石墨棒位于雙層水冷真空腔體外部的一端固定設有陽極電連接件，所述陰極電連接件和陽極電連接件下部均設有自動進樣機構。

優選的，所述自動進樣機構包括支撐板，所述支撐板固定在雙層水冷真空腔體的外壁上，所述支撐板上固定設有滑軌，所述滑軌上設有與之相匹配的滑塊，所述滑塊上貫穿設有驅動螺桿，所述驅動螺桿的一端通過軸座固定在雙層水冷真空腔體的外壁上，驅動螺桿遠離軸座的一端設有步進電機，所述步進電機的輸出端通過聯軸器與驅動螺桿固定連接，所述陰極電連接件和陽極電連接件固定設置在滑塊上。

優選的，所述滑塊與驅動螺桿之間設有軸套，所述軸套固定在滑塊內部，所述軸套內部設有與驅動螺桿相匹配的內螺紋。

優選的，所述氫氣補充管和氦氣補充管上均固定設有第二氣閥，氫氣補充管與氫氣罐相連，氦氣補充管有氦氣罐相連。

優選的，所述陰極石墨棒和陽極石墨棒位于雙層水冷真空腔體外部的部分均套設有伸縮波紋管，所述伸縮波紋管一端固定在雙層水冷真空腔體的外壁上，兩個伸縮波紋管遠離雙層水冷真空腔體的一端分別固定在陰極電連接件、陽極電連接件上。

優選的，所述陰極石墨棒和陽極石墨棒位于所述雙層水冷真空腔體的一端對應設置，陰極石墨棒和陽極石墨棒的端部距離保持在2-4毫米。