CN107628601A - 一种用于生产石墨烯的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生产石墨烯的设备，包括底座、左旋转架和右旋转架，在底座上左右两边分别设置有左工作台和右工作台，左工作台上放置有左旋转架，左旋转架包括轴承支座和旋转轴，旋转轴和轴承支座上的轴承配合安装，在左旋转架的左侧设置有电机支座，电机支座上放置有电机，电机和旋转轴连接，在左旋转架和右旋转架之间设置有反应装置，反应装置一端通过左固定装置与旋转轴固定连接，在反应装置上设置有上料口和出料口，在右工作台上放置有右旋转架，右旋转架包括轴承支座和转动轴，转动轴配合安装在轴承支座上的轴承上，转动轴通过右固定装置与反应装置连接。

Description

一种用于生产石墨烯的设备

技术领域

本发明涉及机械设备领域，特别是一种用于生产石墨烯的设备。

背景技术

石墨烯是由单层碳原子以sp2杂化轨道组成的六角蜂窝结构的二维晶体；这种特殊的结构也赋予了石墨烯许多奇特的性能，例如石墨烯是世界上最薄和强度最高的材料；石墨烯的透光率只有2 .3％，几乎透明；常温下石墨烯的电子迁移率超过15000cm2/V·s，而电阻率只有约10-8Ω·m，为电阻率最小的材料；石墨烯的导热系数高达5300W/m·K，比金刚石还要高。目前常用的制备石墨烯的方法主要包括以下几种：机械剥离法、氧化还原法、外延生长法、化学气相沉积法；氧化还原法是指在浓硫酸存在的条件下使用强氧化剂将石墨片层氧化，层间距增加，得到氧化石墨，氧化石墨表面含氧基团增加，具有较强的亲水性，在水中经超声可以得到氧化石墨烯，再通过还原得到还原石墨烯。氧化还原法生产石墨烯的过程用到大量的浓硫酸以及重金属盐，对环境产生很大的影响；同时石墨被氧化后，晶格结构被大量破坏，原有性能大大损失，并且强氧化剂以及浓硫酸会对设备造成腐蚀，大大缩短了设备使用寿命，增加了生产成本；外延生长法以及化学气相沉积法虽然可以得到质量较高的石墨烯，但无法大规模生产以及高昂的成本使得石墨烯无法实现大规模应用，应市场的需求，一款操作简单，效率高的石墨烯制造设备是很有市场的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于生产石墨烯的设备，包括底座、左旋转架和右旋转架，在底座上左右两边分别设置有左工作台和右工作台，左工作台上放置有左旋转架，左旋转架包括轴承支座和旋转轴，旋转轴和轴承支座上的轴承配合安装，在左旋转架的左侧设置有电机支座，电机支座上放置有电机，电机和旋转轴连接，在左旋转架和右旋转架之间设置有反应装置，反应装置一端通过左固定装置与旋转轴固定连接，在反应装置上设置有上料口和出料口，在右工作台上放置有右旋转架，右旋转架包括轴承支座和转动轴，转动轴配合安装在轴承支座上的轴承上，转动轴通过右固定装置与反应装置连接。

所述的旋转轴通过减速器与电机连接；

所述的反应装置内设置有反应器，反应器外侧设置有若干加热器，在反应器外还设置有壳体，壳体与加热器之间设置有保温层；

所述的反应装置内设置有温度传感器；

所述的上料口和出料口设置在反应装置的中间位置，上料口和出料口对称设置，上料口和出料口上设置有电磁阀门；

所述的加热器为加热丝，加热丝环绕设置在反应器外围，加热丝均匀分布；

所述的出料口下方设置有冷却装置。

本发明的有益效果如下：结构简单紧凑，操作方便，成本低，能规模化生产多层石墨烯；转动反应装置，使反应装置内的石墨烯原料受热均匀，石墨烯原料表面会剥离出少层的石墨烯粉体，这种生产方式不会对环境的造成大的影响。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图中：1-电机，2-左工作台，3-左旋转架，4-轴承支座，5-旋转轴，6-左固定装置，7-温度传感器，8-冷却装置，9-电磁阀门，10-壳体，11-保温层，12-加热器，13-反应装置，14-右固定装置，15-转动轴，16-轴承支座，17-右工作台，18-右旋转架，19-底座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种用于生产石墨烯的设备，包括底座19、左旋转架3和右旋转架18，在底座19上左右两边分别设置有左工作台2和右工作台17，左工作台2上放置有左旋转架3，左旋转架3包括轴承支座4和旋转轴5，旋转轴5和轴承支座4上的轴承配合安装，在左旋转架3的左侧设置有电机支座，电机支座上放置有电机1，电机1和旋转轴5连接，在左旋转架3和右旋转架18之间设置有反应装置13，反应装置13一端通过左固定装置6与旋转轴5固定连接，在反应装置13上设置有上料口和出料口，在右工作台17上放置有右旋转架18，右旋转架18包括轴承支座16和转动轴15，转动轴15配合安装在轴承支座16上的轴承上，转动轴（15）通过右固定装置14与反应装置13连接；

所述的旋转轴5通过减速器与电机1连接；

所述的反应装置13内设置有反应器，反应器外侧设置有若干加热器12，在反应器外还设置有壳体10，壳体10与加热器12之间设置有保温层11；

所述的反应装置13内设置有温度传感器7；

所述的上料口和出料口设置在反应装置13的中间位置，上料口和出料口对称设置，上料口和出料口上设置有电磁阀门9；

所述的加热器12为加热丝，加热丝环绕设置在反应器外围，加热丝均匀分布；

所述的出料口下方设置有冷却装置8。

本发明的工作过程如下：包括将反应装置13固定在左旋转架3和右旋转架18上，旋转轴5连接反应装置13和电机1，旋转轴5放置在轴承支座4上，电机1连接减速器，将石墨原料从上料口放入反应装置13，通电加热器12工作对反应装置13进行加热，反应装置13上设置有保温层11，可以减少热量的流失，电机1工作带动反应装置13旋转，就可以将石墨原料进行搅拌，使石墨原料受热均匀，受热后石墨原料表面会析出少层的石墨烯，反应后打开出料口的电磁阀9，将石墨烯放入冷却装置8进行冷却得到石墨烯。

Claims (7)

1.一种用于生产石墨烯的设备，其特征在于：包括底座（19）、左旋转架（3）和右旋转架（18），在底座（19）上左右两边分别设置有左工作台（2）和右工作台（17），左工作台（2）上放置有左旋转架（3），左旋转架（3）包括轴承支座（4）和旋转轴（5），旋转轴（5）和轴承支座（4）上的轴承配合安装，在左旋转架（3）的左侧设置有电机支座，电机支座上放置有电机（1），电机（1）和旋转轴（5）连接，在左旋转架（3）和右旋转架（18）之间设置有反应装置（13），反应装置（13）一端通过左固定装置（6）与旋转轴（5）固定连接，在反应装置（13）上设置有上料口和出料口，在右工作台（17）上放置有右旋转架（18），右旋转架（18）包括轴承支座（16）和转动轴（15），转动轴（15）配合安装在轴承支座（16）上的轴承上，转动轴（15）通过右固定装置（14）与反应装置（13）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于生产石墨烯的设备，其特征在于：所述的旋转轴（5）通过减速器与电机（1）连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于生产石墨烯的设备，其特征在于：所述的反应装置（13）内设置有反应器，反应器外侧设置有若干加热器（12），在反应器外还设置有壳体（10），壳体（10）与加热器（12）之间设置有保温层（11）。

4.根据权利要求1所述的一种用于生产石墨烯的设备，其特征在于：所述的反应装置（13）内设置有温度传感器（7）。

5.根据权利要求1所述的一种用于生产石墨烯的设备，其特征在于：所述的上料口和出料口设置在反应装置（13）的中间位置，上料口和出料口对称设置，上料口和出料口上设置有电磁阀门（9）。

6.根据权利要求3所述的一种用于生产石墨烯的设备，其特征在于：所述的加热器（12）为加热丝，加热丝环绕设置在反应器外围，加热丝均匀分布。

7.根据权利要求1所述的一种用于生产石墨烯的设备，其特征在于：所述的出料口下方设置有冷却装置（8）。