CN107140627A - 一种石墨烯微波制备系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯微波制备系统，它包括：设置至少一个沿运输方向移动的进料定位电机，该进料定位电机至少配置一个料盒；为材料配给提供输送设置的传送设备，于生产线流水方向上配合设置有微波室，该微波室至少配置一个微波发生器，该微波发生器提供石墨烯微波剥离环境；所述传送设备带动所述进料定位电机移动至所述微波发生器处，材料经过受热后从所述微波室出料，进行冷却工序。本发明通过大规模的制备高质量的石墨烯，采用微波均匀受热处理，对石墨材料进行高温膨胀处理，利用微波剥离获得石墨烯微片，具有高效生产特点；本石墨烯微波制备系统的整套生产线为全自动生产线,生产效率大为提高，极大改善生产操作环境。
Description
【技术领域】
本发明涉及石墨烯制备方面的技术领域，特别是一种石墨烯微波制备系统。
【背景技术】
作为目前世界上发现的最薄的二维晶体材料，石墨烯其特殊的二维单原子层晶体结构使石墨烯表现出优异的物理化学性能，通过优异的电子传输能力和导热能力使其在复合材料、储能材料、晶体材料等领域有着广泛的应用前景。伴随石墨烯的发现，石墨烯的制备方法也成为该行业的主要研究方向，微波热力剥离法利用超声波产生的空化效应释放的巨大能量将石墨片层进行剥离而制备石墨烯，在此原理上，特设计一套适用于石墨烯微波制备系统。
【发明内容】
本发明针对上述所要解决的技术问题提供石墨烯微波制备系统，通过高温膨胀得到膨胀石墨，再利用微波剥离获得石墨烯微片，其生产工艺简单科学，适用于大批量生产。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案：一种石墨烯微波制备系统，它包括：
设置至少一个沿运输方向移动的进料定位电机，该进料定位电机至少配置一个料盒；
为材料配给提供输送设置的传送设备，于生产线流水方向上配合设置有微波室，该微波室至少配置一个微波发生器，该微波发生器提供石墨烯微波剥离环境；
所述传送设备带动所述进料定位电机移动至所述微波发生器处，材料经过受热后从所述微波室出料，进行冷却工序。
于本发明的一个或多个实施例中，所述微波室两端设有密封闸门。
于本发明的一个或多个实施例中，所述微波室外接输入保护气。
于本发明的一个或多个实施例中，对应所述微波发生器处，设置料盒旋转装置，通过料盒自转保证材料均匀受热。
于本发明的一个或多个实施例中，本墨烯微波剥离制备系统的生产线始端进料，设置连接电机的进料装置，将材料供给至所述进料定位电机的料盒内；同时生产线末端出料，于接料装置下置水冷板，实现产料完全冷却。
于本发明的一个或多个实施例中，本墨烯微波剥离制备系统为全自动生产系统。
本发明同背景技术相比所产生的有益效果：
本发明的目的是要提供石墨烯微波制备系统，通过大规模的制备高质量的石墨烯，采用微波均匀受热处理，对石墨材料进行高温膨胀处理，得到膨胀石墨，再利用微波剥离获得石墨烯微片，具有高效生产特点；设置料盒自转功能，保证材料可均匀受热；本石墨烯微波制备系统的整套生产线为全自动生产线,生产效率大为提高，极大改善生产操作环境。它具有设计合理、结构科学、高效生产、产品质量高、自动化生产的特点。
【附图说明】
图1为本发明一个实施方式中石墨烯微波制备系统的结构示意图；
图2为本发明一个实施方式中料盒于微波发生器处旋转加热的结构示意图。
【具体实施方式】
下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参看附图1-2所示的，本发明提供较佳的石墨烯微波制备系统，它包括：进料定位电机1、料盒2、传送设备3、微波室4、微波发生器5、料盒旋转装置6、进料装置8、接料装置9和水冷板10。设置至少一个沿生产线流水方向移动的进料定位电机1，该进料定位电机1至少配置一个料盒2；为材料配给提供输送设置的传送设备3，于生产线流水方向上配合设置有微波室4，该微波室4至少配置一个微波发生器5，该微波发生器5提供石墨烯微波剥离环境；传送设备3带动进料定位电机1移动至微波发生器5处，材料经过受热后从微波室4出料，再进行冷却工序。
本发明中，为配合石墨烯高质生产，在微波室4两端设有密封闸门41，料盒2于微波室4中受热过程中，微波室4通过闸门41密封，保证了材料受热时不被氧化而导致变质。同时微波室4出料后，材料温度较高，为进一步避免材料出料后因温度过高氧化,微波室4外接气体通道输入保护气42，输入保护气42于微波室4内，对材料进行抗氧保护，再通过自然冷却出料。
本墨烯微波剥离制备系统的生产线始端进料，设置连接电机7的进料装置8，将材料供给至进料定位电机1的料盒2内；同时生产线末端出料，于接料装置9下置水冷板10，实现产料完全冷却。设计在生产线末端出料处，通过接料装置下置水冷板，使材料在自然冷却的基础上实现完全冷，却以方便本制备系统对材料进行下一道生产工序工作。
微波室4加热结构上，在对应微波发生器5处，设置料盒旋转装置6，通过料盒2自转保证材料均匀受热。本发明设计的料盒2能够实现在微波室4中自转，确保高温膨胀过程中，石墨得到完全充分膨胀，保证其在受热过程中均匀受热，利用微波剥离获得高质量的石墨烯微片。
本墨烯微波剥离制备系统为全自动生产系统。另，本发明中，传送设备3包括输送装置（图中未标示），该输送装置包括流水循环的输送装置，进料定位电机1在该输送装置上实现生产流水循环工作，实现高效进料送料自动化。整套生产线为全自动生产线,生产效率大为提高，极大改善生产操作环境。
实施例：
如附图1-2所示，本实施例提供较佳的石墨烯微波制备系统，它包括：进料定位电机1、料盒2、传送设备3、微波室4、微波发生器5、料盒旋转装置6、进料装置8、接料装置9和水冷板10。生产线始端进料，进料装置8连接电机7实现进料动力，电机7将材料供给至进料定位电机1的料盒2内，进料定位电机1对料盒2的进料位置设定准确位置，确保安全进料；进料后，传送设备3带动进料定位电机1沿生产线流水方向移动，进料定位电机1进入微波室4后，移动至微波发生器5处，如图2所示，微波发生器5处设置有料盒旋转装置6，料盒2在料盒旋转装置6工作下实现自转均匀受热，确保在高温膨胀过程中，材料得到完全充分膨胀，实现利用微波剥离获得高质量的石墨烯微片。
优选地，在微波室4两端设有密封闸门41，主要保证料盒2在受热过程中，配合石墨烯高质生产，微波室4通过闸门41密封，实现微波室4独立设置空间，一为减少石墨高温氧化与空气接触产生有害气体，同时也保证了材料受热时不被氧化而导致变质。进一步地，本实施例为避免材料从微波室4出料后因材料温度过高而氧化，输入保护气42至微波室4内，对材料进行抗氧保护。材料受热后从微波室4出料，通过自然冷却后进行下一道生产工序。
材料自然冷却后，经传送设备3输送至生产线末端出料。本实施例在生产线末端的接料装置9下置水冷板10，确保产料完全冷却，使材料在自然冷却的基础上实现完全冷，却以方便本制备系统对微波制备所得的石墨烯材料进行下一道生产工序工作。本墨烯微波剥离制备系统为全自动生产系统。整套生产线为全自动生产线,生产效率大为提高，极大改善生产操作环境。本发明通过大规模的制备高质量的石墨烯，采用微波均匀受热处理，对石墨材料进行高温膨胀处理，得到膨胀石墨，再利用微波剥离获得石墨烯微片，具有高效生产特点；通过料盒自转设计，保证材料均匀受热；它具有设计合理、结构科学、高效生产、产品质量高、自动化生产的特点。因此，它是一款技术性、实用性和经济性均优级的产品。
在说明书的描述中，参考术语“合一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。说明书的描述中连接的所述连接方式具有明显的效果和实用效力。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定之。
Claims (6)
1.一种石墨烯微波制备系统，其特征在于，它包括：
设置至少一个沿运输方向移动的进料定位电机，该进料定位电机至少配置一个料盒；
为材料配给提供输送设置的传送设备，于生产线流水方向上配合设置有微波室，该微波室至少配置一个微波发生器，该微波发生器提供石墨烯微波剥离环境；
所述传送设备带动所述进料定位电机移动至所述微波发生器处，材料经过受热后从所述微波室出料，进行冷却工序。
2.根据权利要求1所述的石墨烯微波制备系统，其特征在于：所述微波室两端设有密封闸门。
3.根据权利要求2所述的石墨烯微波制备系统，其特征在于：所述微波室外接输入保护气。
4.根据权利要求1或2或3所述的石墨烯微波制备系统，其特征在于：对应所述微波发生器处，设置料盒旋转装置，通过料盒自转保证材料均匀受热。
5.根据权利要求4所述的石墨烯微波制备系统，其特征在于：本墨烯微波剥离制备系统的生产线始端进料，设置连接电机的进料装置，将材料供给至所述进料定位电机的料盒内；同时生产线末端出料，于接料箱下置水冷板，实现产料完全冷却。
6.根据权利要求5所述的石墨烯微波制备系统，其特征在于：本墨烯微波剥离制备系统为全自动生产系统。
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| CN108046250A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-18 | 江苏大学 | 一种二维材料的制备方法 |
| CN112239204A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-19 | 宁夏墨工科技有限公司 | 用于石墨烯制备的微波反应器 |
Citations (1)
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