CN105776196A - 一种快速剥离装置及生产石墨烯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种快速剥离装置。该装置包括反应装置和旋转加热系统：该反应装置包括反应釜、气体导管、压力表、温度计和若干个碾磨球；该旋转加热系统包括加热筒、加热液导管、底座、悬臂梁、加热装置和驱动装置，该底座上设置有旋转台；加热筒内部空心，加热液导管连通加热筒，且与加热装置，加热筒固定在旋转台上，底座与悬臂梁的一端连接，悬臂梁的另一端与驱动装置连接，反应釜嵌套在加热筒内，该温度计连通反应釜，气体导管连通反应釜，碾磨球置于反应釜内，压力表设于气体导管上，气体导管和加热液导管上分别设置有阀门，该驱动装置控制旋转台和悬臂梁在同一平面内旋转。本发明还提供上述快速剥离装置生产石墨烯的方法。

Description

一种快速剥离装置及生产石墨烯的方法
技术领域
本发明属于石墨烯合成领域，涉及一种快速剥离装置及生产石墨烯的方法。
背景技术
上世纪90年代以来，由于富勒烯(Fullerene)与碳纳米管(Carbonnanotubes，CNTs)的出现，为人们熟知的无机碳化学进入了一个新的发展时期。2004年，英国曼彻斯特大学的物理学家Novoselov和Geim，成功从石墨中剥离出了二维结构石墨烯，并由此获得了2010年的诺贝尔物理学奖，引发了石墨烯研究的狂潮。“石墨烯”又名“单层石墨片”，它是第一个被发现的二维原子晶体(two-dimensionalatomiccrystals)，厚度只有0.35nm，也是迄今为止，最薄的已知材料。石墨烯中的碳均为sp2杂化，且每个碳原子与其相邻的3个碳原子成σ键相连，从而形成密集、稳定的蜂巢结构。石墨烯是一种很有趣的材料，理论比表面积高达2600m2/g，载流子迁移率达250000cm2·v-1·s-1，是目前世界上强度最高的材料，杨氏模量1.0TPa，热导率5000W·m-1·K-1，是金刚石的3倍，光学透过率97.7％，是很好的透光材料。石墨烯独一无二的结构性质使其具备了上述各种优异的物理性能，高电子迁移率、大比表面积、良好的力学性质、热学性质及透光率等，表现出了广泛的应用前景，例如微电子器件、传感器、能源、催化、生物医学等领域。
目前制备石墨烯的方法主要有两大类，一类是物理方法，包括机械剥离法、取向附生法——晶膜生长、液相和气相直接剥离法等，另一类是化学方法，包括化学气相沉积法、外延生长法、和氧化石墨还原法等。由化学方法中的气相沉积法合成的石墨烯虽然质量高、面积较大，但是现阶段由于其成本较高、工艺复杂，因而限制了该方法的发展；而外延生长法的生长条件苛刻，制得的石墨烯也不易从衬底上分离出来，因而不能用于大量制造石墨烯；氧化石墨还原法中的强氧化剂会严重破坏石墨烯的电子结构及晶体的完整性，影响电子性质，在一定程度上限制了石墨烯在精密微电子领域的应用，而且对环境造成的污染较大、生产成本高，其产品缺陷多、性质差。物理方法中的取向附生法——晶膜生长的石墨烯往往厚度不均匀，且石墨烯与基质之间的黏合会影响石墨烯薄片的特性；液相和气相直接剥离法虽然具有成本低、操作简单、产品质量高等优点，但也存在石墨烯产量不高、层片团聚严重、需进一步脱去稳定剂等缺陷；球磨是常见的一种机械剥离方法，但是在球磨的过程中球磨会对粉体提供冲击和剪切两种类型的作用力，球磨不仅贴着球磨罐的内壁对石墨施加剪切作用，而且磨球会来回撞击球磨罐的内壁，对剥离的石墨烯产生巨大的冲击力，来自于球磨的这种冲击力也会使石墨烯产生结构缺陷，降低剥离后石墨烯的尺寸，使得制得的产品边缘多有“毛刺”，且晶体尺寸小。
由此可见，无论是物理方法还是化学方法，都普遍存在对环境造成的污染较大、生产成本高、产品缺陷多、性质差等问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种快速剥离装置，该装置采用球磨作为生产设备，能控制生产所需的压力和温度，快速有效地从石墨片层上剥离出石墨烯。
本发明的目的还在于提供一种快速剥离生产石墨烯的方法，该方法利用上述装置，在生产过程中通过加入各种辅助原料，并控制生产所需的压力和温度，快速有效地从石墨片层上剥离出石墨烯，在不污染环境的前提下，大规模制备出缺陷少、性能优异的石墨烯产品。
为了达到前述的发明目的，本发明提供一种快速剥离装置：所述装置包括反应装置和旋转加热系统：
所述反应装置包括反应釜、气体导管、压力表、温度计和若干个碾磨球；
所述旋转加热系统包括加热筒、加热液导管、底座、悬臂梁、加热装置和驱动装置，所述底座上设置有旋转台；
所述加热筒内部空心，所述加热液导管连通所述加热筒，且所述加热液导管与所述加热装置连接，所述加热筒固定在所述旋转台上，所述底座与所述悬臂梁的一端连接，所述悬臂梁的另一端与所述驱动装置连接，所述反应釜嵌套在所述加热筒内，所述温度计连通所述反应釜，所述气体导管连通所述反应釜，所述碾磨球置于所述反应釜内，所述压力表设于所述气体导管上，所述气体导管和加热液导管上分别设置有阀门；
所述驱动装置控制所述旋转台和悬臂梁在同一平面内旋转。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述加热装置加热上述加热液导管中的加热液，且该加热装置与所述温度计连接，协同进行温度调控。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述驱动装置包括电机、内燃机等，但不限于此。
在上述快速剥离装置中，所述反应釜嵌套在所述加热筒内，并与所述加热筒固定，该加热筒与所述旋转台固定，并通过所述驱动装置控制该旋转台进行自转，该旋转台自转并带动所述加热筒一起旋转，同时带动加热筒内的反应釜一起转动，使反应釜内的碾磨球发生转动，从而起到碾磨的作用。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述加热筒的外筒壁设置有套筒，所述套筒固定在所述旋转台上。
在上述快速剥离装置中，所述反应釜嵌套在所述加热筒内，并与所述加热筒固定，该加热筒嵌套在所述套筒内，并与所述套筒固定，所述套筒与所述旋转台固定，并通过所述驱动装置控制该旋转台进行自转，该旋转台自转并带动所述套筒一起旋转，同时带动加热筒和加热筒内的反应釜一起转动，使反应釜内的碾磨球发生转动，从而起到碾磨的作用。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述驱动装置控制所述旋转台自转，并控制所述悬臂梁以该驱动装置为中心在同一水平面内旋转。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述旋转台的自转方向与所述悬臂梁在水平面内的旋转方向相反。
在上述快速剥离装置中，所述悬臂梁通过所述驱动装置控制在水平面内进行公转，从而带动所述底座和与该底座固定的所有部件联动，并围绕所述驱动装置在水平面内进行公转，同时，所述旋转台通过所述驱动装置控制以相反的旋转方向进行自转，能使反应釜内的碾磨更加充分，剥离效果更好。
在上述快速剥离装置中，所述加热液导管可以穿过所述套筒与所述加热筒连通，也可以直接与所述加热筒连通，具体根据实际情况设置。
在上述快速剥离装置中，所述旋转台的自转转速和所述悬臂梁的转速，以及所述旋转台的自转方向和所述悬臂梁的旋转方向可根据实际需要通过上述驱动装置控制。
在上述快速剥离装置中，在所述加热筒的外筒壁设置套筒，能使所述旋转台和/或悬臂梁旋转时，所述加热筒和反应釜更加平稳、安全。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述加热筒的材质为导热材料，包括碳钢、不锈钢，铜合金，铝合金等，但不限于此。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述套筒的材质为导热材料，包括不锈钢、铜合金，铝合金，但不限于此。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述加热装置与所述旋转台连接，所述加热装置控制所述旋转台加热。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述驱动装置内设置有加热装置。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述加热装置与所述温度计连接，协同进行温度调控。
在上述快速剥离装置中，所述加热装置可以通过程序进行加热。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述加热筒连接有加热装置；更优选地，所述加热装置与所述温度计连接，协同进行温度调控。
在上述快速剥离装置中，优选地，通过所述加热液导管向所述加热筒内注入导热液；
更优选地，所述导热液包括硅油、石油基础油等，但不限于此。
在上述快速剥离装置中，使用导热的套筒能使加热筒内的加热液受热更加均匀，从而使反应釜内的温度更加均匀。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述加热筒为“凹”字形加热筒。
在上述快速剥离装置中，所述加热筒可以用同外径不同内径的加热筒代替，从而使所用的加热筒适应各种尺寸的反应釜，并使该反应釜与该加热筒卡紧、固定。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述碾磨球的材质包括耐腐蚀金属或者高分子材料。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述耐腐蚀金属包括不锈钢等，但不限于此；
所述高分子材料包括聚四氟乙烯和/或聚甲基硅橡胶等，但不限于此。
在上述快速剥离装置中，优选地，所述碾磨球的直径为1mm-30mm。
本发明还提供利用上述装置快速剥离生产石墨烯的方法，其包括以下步骤：
石墨原料与缓冲溶剂按质量比为1:1-100混合置于反应釜中，加热至25-200℃，然后通入保护气，在1MPa-30MPa条件下球磨10min-48h；然后提纯，获得石墨烯；
所述石墨原料、缓冲溶剂与碾磨球的总体积为所述反应釜容积的10％-90％。
在上述生产方法中，优选地，所述加热的温度为78.5-200℃。
在上述生产方法中，所采用的碾磨球的数量根据反应釜容积而定，碾磨球的体积占据所述反应釜容积的五分之一到五分之三。所述石墨原料粒径较小时，相应地采用直径较小的碾磨球，碾磨球过大或过小都会导致剥离效果变差。另外，温度升高，转速增大对剥离效果都有积极的影响。
在上述生产方法中，所述保护气的通入流量可以为本领域常规流量。
在上述生产方法中，在进行所述提纯步骤前，还包括将所述反应釜冷却至室温，然后打开所述气体导管上的阀门，缓慢排放出气体的步骤。
在上述生产方法中，优选地，所述石墨原料包括鳞片石墨和/或膨胀石墨等；
所述保护气包括CO2和/或N2等；
所述缓冲溶剂包括水和/或乙醇等；
在上述生产方法中，优选地，所述膨胀石墨包括膨胀石墨粉。
在上述生产方法中，优选地，所述石墨原料的粒径为1μm-300μm。
在上述生产方法中，优选地，所述球磨的转速为50r/min-10000r/min。
在上述生产方法中，优选地，所述加热的方法为油浴加热，但不限于此。
在上述生产方法中，优选地，所述油浴加热为循环油浴加热。
在上述生产方法中，优选地，所述提纯的方法包括离心、过滤或者蒸干溶剂，但不限于此。
在上述生产方法中，优选地，所述离心的转速为500r/min-5000r/min。
本发明的快速剥离装置能控制生产所需的压力和温度，并能够快速有效地从石墨原料上剥离出石墨烯，并且生产过程不污染环境，单次生产量大。
由本发明的快速剥离装置生产的石墨烯缺陷少，性能优异，可以实现大规模生产。
附图说明
图1A是实施例1快速剥离装置的反应装置示意图；
图1B是实施例1快速剥离装置的旋转加热系统示意图；
图2是实施例1鳞片石墨的透射电镜扫描图；
图3是实施例1快速剥离的石墨烯的透射电镜扫描图；
图4是实施例1快速剥离的石墨烯的拉曼光谱图；
图5是实施例2快速剥离装置的旋转加热系统工作示意图；
图6是实施例2快速剥离的石墨烯的透射电镜扫描图；
图7是实施例2快速剥离的石墨烯的拉曼光谱图；
图8是实施例3快速剥离的石墨烯的透射电镜扫描图；
图9是实施例3快速剥离的石墨烯的拉曼光谱图。
附图标号说明：
1反应釜，2内衬3气体导管，4压力表，5温度计，6不锈钢碾磨球，7加热筒，8套筒，9加热液导管，10旋转台，11底座，12悬臂梁，13电机，14第一截止阀，15第二截止阀，16加热控制器
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种快速剥离装置，该装置包括反应装置和旋转加热装置，如图1A所示，该反应装置包括反应釜1，内衬2，气体导管3，压力表4，温度计5，不锈钢碾磨球6，该气体导管上设置有第一截止阀14，图1A中黑色部分为反应釜1与内衬2之间的间隙；
如图1B所示，该旋转加热系统包括加热筒7(图1B中黑色区域)，套筒8，加热液导管9，旋转台10，底座11，悬臂梁12，电机13和加热控制器16，该加热液导管上设置有第二截止阀15；
加热液导管9穿过套筒8的筒壁并与加热筒7连通，所述加热筒7嵌套在套筒8内，该套筒8固定在旋转台10上，所述旋转台10设置在底座11的中心，底座11的边缘与悬臂梁12的一端连接，该悬臂梁12的另一端与电机13连接，反应釜1嵌套在加热筒7内，温度计5插在反应釜1与内衬2之间，气体导管3连通所述反应釜1，不锈钢碾磨球6置于反应釜1内，压力表4设于气体导管3上，该旋转台10还与一台加热控制器16相连，该加热控制器16与温度计5相连，该加热控制器16通过程序加热该旋转台10；
上述加热筒7为“凹”字形加热筒，且该加热筒具有双层筒壁，其内筒径与反应釜1的外径匹配，能使反应釜1紧密嵌套在该加热筒7内，套筒8的内径与加热筒7的外筒径匹配，能使加热筒7牢固地固定在套筒8内，电机13控制旋转台10和悬臂梁12在同一水平面内旋转；
上述加热筒7为不锈钢加热筒，上述套筒8为不锈钢套筒，通过上述加热液导管9向上述加热筒7内加入硅油，上述加热控制器16通过程序加热旋转台10，并通过旋转台10加热套筒8和加热筒7，进而加热该加热筒7内的硅油，从而使反应釜1均匀受热；通过温度计5测量反应釜内的温度，并反馈给上述加热控制器16，达到温度调控的作用。
在本实施例的快速剥离装置中，不锈钢碾磨球6的直径为10mm，反应釜1嵌套在加热筒7内，并与该加热筒固定，该加热筒嵌套在套筒8内，并与该套筒8固定，该套筒8与旋转台10固定，并通过电机13控制旋转台10进行自转，该旋转台10自转并带动套筒8一起旋转，同时带动加热筒7和加热筒内的反应釜1一起转动，使该反应釜内的不锈钢碾磨球6发生转动，从而起到碾磨的作用。同时，该电机13还控制悬臂梁12以该电机为中心在水平面内旋转，该悬臂梁12同时带动底座11和底座11上有所部件一起联动，围绕电机13进行公转，这样能使反应釜内的碾磨更加充分，剥离效果更好。
在本实施例的快速剥离装置中，所述旋转台的自转转速和所述悬臂梁的转速可根据实际需要通过电机控制。
本实施还利用该装置快速剥离生产石墨烯：
将尺寸为50μm-100μm鳞片石墨与水按重量比为1:1放入反应釜1中的内衬2中，不锈钢碾磨球的个数为50个，且不锈钢碾磨球6均能没入水中，该鳞片石墨与水以及不锈钢碾磨球的总体积为反应釜容积的50％，搅拌，使鳞片石墨在水中分散均匀，盖上反应釜盖；
打开第二截止阀15，向所述加热筒7内注入适量硅油后关闭该第二截止阀15，打开上述加热控制器16进行程序升温，加热旋转台10，通过套筒8的导热使加热筒7内的硅油均匀受热并升温，通过温度计5测量反应釜1内的温度，然后实时反馈给该加热控制器，将反应釜1内的温度调控在200℃；
打开第一截止阀14，通入N2，至压力表4的压力为20MPa，然后关闭该第一截止阀14；打开电机13，控制旋转台10的转速为5000r/min，控制悬臂梁12的转速为2500r/min进行球磨，旋转台10的自转方向为水平面内顺时针旋转，悬臂梁12的公转方向为水平面内逆时针旋转，球磨48h后，关闭上述加热控制器16和电机13，并使反应釜1自然冷却至室温，打开上述第一截止阀14，缓慢放出N2，然后打开反应釜盖，取出反应后的混合液，进行离心，离心机的转速为5000r/min，离心后得到下层固体，即为快速剥离生产的石墨烯。
分别制取鳞片石墨和本实施例制得的石墨烯的透射电镜样品，进行表征。如图2所示，在高分辨下，鳞片石墨的层数多至几十至上百层。鳞片石墨经快速剥离装置剥离后所制得的石墨烯片透射电镜图如图3所示，在高分辨下，该石墨烯的层数约为4层，说明本实施例的装置和方法能快速有效地剥离出层数较少的石墨烯。
将本实施例制得的石墨烯片旋涂在石英片表面，然后采用532nm的激光进行拉曼测试，图4为本实施例制得的石墨烯的拉曼图。将本实施例制得的石墨烯片进行压片制样，然后采用四探针电阻仪测定该石墨烯压片的电导率，测得导电率为6.09×104S/m；此外，经测试，压片后的石墨烯密度为2g/cm3。
本实施例还采用不同粒径的鳞片石墨作为原料，用不同直径的不锈钢碾磨球进行快速剥离，生产石墨烯。对获得的石墨烯进行测试后发现，当石墨原料的粒径较小时，直径较小的碾磨球剥离的效果较好，碾磨球的直径过大或过小都会导致剥离效果变差，表1为不同粒径范围石墨原料适合采用的不锈钢碾磨球的直径。
表1
石墨原料的粒径(μm) 不锈钢碾磨球的直径(mm)
1-50 1-5
50-100 5-10
100-200 10-20
200-300 20-30
实施例2
本实施例采用与实施例1相似的快速剥离装置剥离鳞片石墨，其不同点在于：在本实施例快速剥离装置的旋转加热系统中，加热控制器16与加热液导管9连接，直接加热该加热液导管9中的硅油，进而加热反应釜1，如图5所示。
本实施还利用该装置快速剥离生产石墨烯：
将尺寸为50μm-100μm鳞片石墨与水按重量比为1:1放入反应釜1中的内衬2中，不锈钢碾磨球的个数为50个，且不锈钢碾磨球6均能没入水中，该鳞片石墨与水以及不锈钢碾磨球的总体积为反应釜容积的50％，搅拌，使鳞片石墨在水中分散均匀，盖上反应釜盖；
打开第二截止阀15，向所述加热筒7内注入适量硅油后关闭该第二截止阀15，打开上述加热控制器16进行程序升温，加热旋转台10，通过套筒8的导热使加热筒7内的硅油均匀受热并升温，通过温度计5测量反应釜1内的温度，然后实时反馈给该加热控制器，将反应釜1内的温度调控在100℃；
打开第一截止阀14，通入N2，至压力表4的压力为20MPa，然后关闭该第一截止阀14；打开电机13，控制旋转台10的转速为5000r/min，控制悬臂梁12的转速为2500r/min进行球磨，旋转台10的自转方向为水平面内顺时针旋转，悬臂梁12的公转方向为水平面内逆时针旋转，球磨48h后，关闭上述加热控制器16和电机13，并使反应釜1自然冷却至室温，打开上述第一截止阀14，缓慢放出N2，然后打开反应釜盖，取出反应后的混合液，进行离心，离心机的转速为5000r/min，离心后得到下层固体，即为快速剥离生产的石墨烯。
本实施例制得的石墨烯的透射电镜样品，进行表征。如图6所示，在高分辨下，该石墨烯的层数约为7层，由此可见，实施例1在200℃条件下剥离获得的石墨烯的层数少于本实施剥离获得的石墨烯的层数，这说明温度越高，快速剥离的效果越好。
将本实施例制得的石墨烯片旋涂在石英片表面，然后采用532nm的激光进行拉曼测试，图7为本实施例制得的石墨烯的拉曼图。将本实施例制得的石墨烯片进行压片制样，然后采用四探针电阻仪测定该石墨烯压片的电导率，测得导电率为3.11×104S/m；此外，经测试，压片后的石墨烯密度为1.92g/cm3。
实施例3
本实施例采用与实施例2相同的快速剥离装置剥离鳞片石墨。
本实施快速剥离生产石墨烯的方法：
将尺寸为50μm-100μm鳞片石墨与水按重量比为1:1放入反应釜1中的内衬2中，不锈钢碾磨球的个数为50个，且不锈钢碾磨球6均能没入水中，该鳞片石墨与水以及不锈钢碾磨球的总体积为反应釜容积的50％，搅拌，使鳞片石墨在水中分散均匀，盖上反应釜盖；
打开第二截止阀15，向所述加热筒7内注入适量硅油后关闭该第二截止阀15，打开上述加热控制器16进行程序升温，加热旋转台10，通过套筒8的导热使加热筒7内的硅油均匀受热并升温，通过温度计5测量反应釜1内的温度，然后实时反馈给该加热控制器，将反应釜1内的温度调控在200℃；
打开第一截止阀14，通入N2，至压力表4的压力为20MPa，然后关闭该第一截止阀14；打开电机13，控制旋转台10的转速为2000r/min，控制悬臂梁12的转速为1000r/min进行球磨，旋转台10的自转方向为水平面内顺时针旋转，悬臂梁12的公转方向为水平面内逆时针旋转，球磨48h后，关闭上述加热控制器16和电机13，并使反应釜1自然冷却至室温，打开上述第一截止阀14，缓慢放出N2，然后打开反应釜盖，取出反应后的混合液，进行离心，离心机的转速为5000r/min，离心后得到下层固体，即为快速剥离生产的石墨烯。
本实施例制得的石墨烯的透射电镜样品，进行表征。如图8所示，在高分辨下，该石墨烯的层数约为7层，由此可见，实施例1在旋转台自转5000r/min，悬臂梁公转2500r/min条件下剥离获得的石墨烯的层数少于本实施剥离获得的石墨烯的层数，这说明转速越高，快速剥离的效果越好。
将本实施例制得的石墨烯片旋涂在石英片表面，然后采用532nm的激光进行拉曼测试，图9为本实施例制得的石墨烯的拉曼图。将本实施例制得的石墨烯片进行压片制样，然后采用四探针电阻仪测定该石墨烯压片的电导率，测得导电率为4.17×104S/m；此外，经测试，压片后的石墨烯密度为1.96g/cm3。
由此可见，实施例1-3的快速剥离装置能控制生产所需的压力和温度，并能够快速有效地从石墨原料上剥离出石墨烯，并且生产过程不污染环境，单次生产量大。由本实施例的快速剥离装置生产的石墨烯缺陷少，性能优异。且本发明的快速剥离装置及其生产石墨烯的方法有望实现在不污染环境的前提下，大规模制备出缺陷少，性能优异的石墨烯产品。

Claims (10)

1.一种快速剥离装置，其特征在于：所述装置包括反应装置和旋转加热系统：
所述反应装置包括反应釜、气体导管、压力表、温度计和若干个碾磨球；
所述旋转加热系统包括加热筒、加热液导管、底座、悬臂梁、加热装置和驱动装置，所述底座上设置有旋转台；
所述加热筒内部空心，所述加热液导管连通所述加热筒，且所述加热液导管与所述加热装置连接，所述加热筒固定在所述旋转台上，所述底座与所述悬臂梁的一端连接，所述悬臂梁的另一端与所述驱动装置连接，所述反应釜嵌套在所述加热筒内，所述温度计连通所述反应釜，所述气体导管连通所述反应釜，所述碾磨球置于所述反应釜内，所述压力表设于所述气体导管上，所述气体导管和加热液导管上分别设置有阀门；
所述驱动装置控制所述旋转台和悬臂梁在同一平面内旋转。
2.根据权利要求1所述的快速剥离装置，其特征在于：所述加热筒的外筒壁设置有套筒，所述套筒固定在所述旋转台上。
3.根据权利要求1所述的快速剥离装置，其特征在于：所述加热装置与所述旋转台连接，所述加热装置控制所述旋转台加热；
优选地，所述驱动装置内设置有加热装置，
优选地，所述加热装置与所述温度计连接，协同进行温度调控。
4.根据权利要求1所述的快速剥离装置，其特征在于：所述碾磨球的材质包括耐腐蚀金属或者高分子材料；
优选地，所述耐腐蚀金属包括不锈钢；
所述高分子材料包括聚四氟乙烯和/或聚甲基硅橡胶。
5.根据权利要求1所述的快速剥离装置，其特征在于：所述碾磨球的直径为1mm-30mm。
6.利用权利要求1-5任一项所述的快速剥离装置生产石墨烯的方法，其包括以下步骤：
将石墨原料与缓冲溶剂按质量比为1:1-100混合置于反应釜中，加热至25-200℃，然后通入保护气，在1MPa-30MPa条件下球磨10min-48h；然后提纯，获得石墨烯；
所述石墨原料、缓冲溶剂与碾磨球的总体积为所述反应釜容积的10％-90％。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
所述石墨原料包括鳞片石墨和/或膨胀石墨；
所述保护气包括CO2和/或N2；
所述缓冲溶剂包括水和/或乙醇；
优选地，所述膨胀石墨包括膨胀石墨粉；
优选地，所述石墨原料的粒径为1μm-300μm。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述球磨的转速为50r/min-10000r/min。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述加热的方法包括油浴加热。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述提纯的方法包括离心、过滤或者蒸干溶剂。
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