CN110328100B - 线外圈石墨烯涂层装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线外圈石墨烯涂层装置,它包括在水平工作面上依次直线放置的涂胶模块、涂料模块、粘料模块,所述涂胶模块内部设计有胶料腔,所述胶料腔内装有胶水,所述涂料模块内部设计有石墨料腔;所述粘料模块包括装配在转轴上的粘料轮,所述粘料轮的两侧分别装配有喷胶块、切边刀,喷胶块喷射在所述粘料轮表面的胶料形成胶层,当胶层旋转到所述切边刀位置时,所述切边刀的刀锋可以将胶料层切下,所述切边刀侧边装配有将切下胶料层卷起的废胶轮;所述粘料模块成对使用,穿过所述涂胶模块、涂料模块的线料依次从每对两个所述粘料轮中间穿过。该装置通过连续的工业剥离结构,在细长的线体或者杆件表面形成石墨烯涂层。

Description

线外圈石墨烯涂层装置
技术领域
本发明属于石墨烯涂层设备技术领域,具体涉及一种线外圈石墨烯涂层装置。
背景技术
石墨烯是一种二维碳纳米材料,它具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨。由于石墨烯的超薄特性,使得石墨烯很难在需要涂层的工件上涂层出足够单薄的单层或者几层的石墨烯涂层,无法达到石墨烯涂层的使用需求。传统的机械剥离法,使用特除胶布对石墨层不停的进行粘结分离,需要很久才可以得到需要的石墨烯涂层材料,生产效率低下,无法实现量产,而且传统的石墨烯涂层生产方法也无法在较细工件的表面生成石墨烯涂层,例如传统的石墨烯涂层方法,无法在细杆或者细线的表面生成石墨烯涂层。
发明内容
针对以上问题,本发明提供一种连续的工业剥离结构,可以在细长的线体或者杆件表面形成石墨烯涂层的线外圈石墨烯涂层装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该线外圈石墨烯涂层装置包括在水平工作面上依次直线放置的涂胶模块、涂料模块、粘料模块,所述涂胶模块内部设计有胶料腔,所述胶料腔内装有胶水,所述涂胶模块上加工有和胶料腔左右连通的胶线孔,所述涂料模块内部设计有石墨料腔,所述石墨料腔内装有石墨,所述涂料模块上加工有和石墨料腔左右连通的料线孔,待涂层的线料依次从所述胶线孔、料线孔穿过;所述粘料模块包括装配在转轴上的粘料轮,所述粘料轮的两侧分别装配有喷胶块、切边刀,所述喷胶块内设计有可以在粘料轮表面喷射出薄层胶料的喷胶结构,所述粘料轮的环形面上加工有环形的线槽,所述线槽截面成弧形,所述线料截面为圆形,所述线槽的截面弧形与所述线料截面的半径相同,所述切边刀前部的刀锋外形与所述粘料轮线槽位置截面外形相同,所述切边刀前部刀锋贴附在所述粘料轮表面,喷胶块喷射在所述粘料轮表面的胶料形成胶层,当胶层旋转到所述切边刀位置时,所述切边刀的刀锋可以将胶料层切下,所述切边刀侧边装配有将切下胶料层卷起的废胶轮;所述粘料模块成对使用,每对粘料模块的两个粘料轮的转轴相互平行,两个粘料轮的靠近位置线槽截面的弧形圆心在同一点,该线外圈石墨烯涂层装置包括有两对以上的粘料模块;穿过所述料线孔的线料依次从每对两个所述粘料轮靠近位置的线槽穿过,所述线料装配在运动模块上,所述线料向前运动的速度与所述粘料轮表面的线速度相同。
作为优选,所述涂料模块与靠近涂料模块的第一对粘料模块之间装配有环料块,所述环料块为环形,所述线料从所述环料块中间通过。
作为优选,所述环料块与靠近环料块的第一对粘料模块之间还装配有上下成对使用的毛刷,所述线料从上下两个毛刷之间通过。
作为优选,所述喷胶块的侧边装配有气流块,所述气流块的出气口正对所述粘料轮的表面。
作为优选,成对粘料模块的两个所述粘料轮靠近位置留有间隙,成对的粘料模块的两个所述粘料轮在同一平面,靠近的两对粘料模块的两对所述粘料轮所在的两个平面垂直。
本发明的有益效果在于:该线外圈石墨烯涂层装置主要用来对较细的圆杆,或者其它可以折卷的线类的线料进行石墨烯涂层加工。该装置在使用时,线料先从涂胶模块的涂胶腔穿过,使得线料表面涂上胶料,然后涂胶后的线料从涂料模块的石墨料腔通过,使得石墨料腔中的石墨贴附在线料的胶水表面,这样当贴附石墨的线料通过所述成对粘料模块的两个粘料轮的线槽时,粘料轮的环形面包括线槽通过喷胶块的喷涂,已经具有胶水层,当线料从上下两个线槽通过时,上下的胶水层恰好将线料表面的石墨烯粘附走,使得线料表面的石墨烯层数降低,然后线料继续通过从下个成对粘料轮之间通过,再一次的将线料上的石墨烯层剥离,这样多对的粘料轮就可以多次对线料表面的石墨烯进行粘附,使得石墨烯继续变薄,最终变成单层的石墨烯涂层。该装置通过粘料轮的线槽实现仿形,然后通过喷胶过程使得线槽附带胶水,最后通过粘料轮连同线槽的旋转实现对线料表面石墨烯层的粘附,最终粘附石墨烯的胶层被废胶轮卷走。从而实现了源源不断粘附过程,使得该装置可以持续的进行生产,从而实现了对线料石墨烯涂层的工业生产过程。
附图说明
图1是线外圈石墨烯涂层装置的结构示意图。
图2是切边刀的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明:
如图1中实施例所示,本线外圈石墨烯涂层装置包括在水平工作面上依次直线放置的涂胶模块1、涂料模块2、粘料模块3,所述涂胶模块1内部设计有胶料腔11,所述胶料腔11内装有胶水,所述涂胶模块1上加工有和胶料腔11左右连通的胶线孔,所述涂料模块2内部设计有石墨料腔21,所述石墨料腔21内装有石墨,所述涂料模块2上加工有和石墨料腔21左右连通的料线孔,待涂层的线料4依次从所述胶线孔、料线孔穿过;所述粘料模块3包括装配在转轴上的粘料轮31,所述粘料轮31的两侧分别装配有喷胶块32、切边刀33。所述喷胶块32内设计有可以在粘料轮31表面喷射出薄层胶料的喷胶结构,所述粘料轮31的环形面上加工有环形的线槽34,所述线槽34截面成弧形,所述线料4截面为圆形,所述线槽34的截面弧形与所述线料4截面的半径相同。所述切边刀33前部的刀锋外形与所述粘料轮31线槽34位置截面外形相同,如图2所示,所述切边刀33前部刀锋贴附在所述粘料轮31表面,喷胶块3喷射在所述粘料轮31表面的胶料形成胶层,当胶层旋转到所述切边刀33位置时,所述切边刀33的刀锋可以将胶料层切下,在具体设计时,所述粘料轮31的环形表面加工有不粘层。这样便于形成胶料切出。所述切边刀33侧边装配有将切下胶料层卷起的废胶轮35;所述粘料模块3成对使用,每对粘料模块3的两个粘料轮31的转轴相互平行,两个粘料轮31的靠近位置线槽34截面的弧形圆心在同一点,该线外圈石墨烯涂层装置包括有两对以上的粘料模块3;穿过所述料线孔的线料4依次从每对两个所述粘料轮31靠近位置的线槽34穿过,所述线料4装配在运动模块上,所述线料4向前运动的速度与所述粘料轮31表面的线速度相同。
该线外圈石墨烯涂层装置主要用来对较细的圆杆,或者其它可以折卷的线类的线料4进行石墨烯涂层加工。该装置在使用时,线料4先从涂胶模块1的涂胶腔11穿过,使得线料4表面涂上胶料,然后涂胶后的线料4从涂料模块2的石墨料腔21通过,使得石墨料腔21中的石墨贴附在线料4的胶水表面,这样当贴附石墨的线料4通过所述成对粘料模块3的两个粘料轮31的线槽34时,粘料轮31的环形面包括线槽34通过喷胶块的喷涂,已经具有胶水层,当线料4从上下两个线槽34通过时,上下的胶水层恰好将线料4表面的石墨烯粘附走,使得线料4表面的石墨烯层数降低,然后线料4继续通过从下个成对粘料轮31之间通过,再一次的将线料4上的石墨烯层剥离,这样多对的粘料轮31就可以多次对线料4表面的石墨烯进行粘附,使得石墨烯继续变薄,最终变成单层的石墨烯涂层。该装置通过粘料轮31的线槽实现仿形,然后通过喷胶过程使得线槽34附带胶水,最后通过粘料轮31连同线槽34的旋转实现对线料5表面石墨烯层的粘附,最终粘附石墨烯的胶层被废胶轮35卷走。从而实现了源源不断粘附过程,使得该装置可以持续的进行生产,从而实现了对线料石墨烯涂层的工业生产过程。
在具体设计时,如图1所示,所述涂料模块2与靠近涂料模块2的第一对粘料模块之间装配有环料块5,所述环料块5为环形,所述线料4从所述环料块5中间通过。所述环料块5内环的直径略大于所述线料4的直径,这样所述环料块5不仅可以对线料4进行导向,同时,可以将线料4表面多余的石墨给挤掉一部分,减小下部粘附时的工作量。所述环料块5与靠近环料块5的第一对粘料模块3之间还装配有上下成对使用的毛刷6,所述线料4从上下两个毛刷6之间通过。所述毛刷6可以进一步将线料4表面多余石墨进行扫除,使得线料表面石墨层更薄,进一步减小下部粘附时的工作量。
在具体设计时,如图1所示,所述喷胶块32的侧边装配有气流块36,所述气流块36的出气口正对所述粘料轮31的表面。具体来说,所述气流块36位于所述粘料轮31与线料4之间,所述粘料轮31从喷胶块正对位置向线料4位置旋转,所述气流块36接入高压气流,所述气流块36可以向所述粘料轮31表面喷射气流,从而快速将胶水吹干,使得粘料轮31表面的胶层可以迅速变得稳定。
在具体设计时,如图1所示,成对粘料模块3的两个所述粘料轮31靠近位置留有间隙,这样可以防止成对的粘料轮31靠近位置被黏住,从而无法完成对线料4表面石墨烯层的粘附剥离过程。成对的粘料模块3的两个所述粘料轮31在同一平面,靠近的两对粘料模块3的两对所述粘料轮31所在的两个平面垂直。这样可以保证在粘料轮31表面胶层再对线料4表面石墨粘附时没有死角,对石墨中石墨烯层的剥离效果更好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种线外圈石墨烯涂层装置,它包括在水平工作面上依次直线放置的涂胶模块(1)、涂料模块(2)、粘料模块(3),所述涂胶模块(1)内部设计有胶料腔(11),所述胶料腔(11)内装有胶水,所述涂胶模块(1)上加工有和胶料腔(11)左右连通的胶线孔,所述涂料模块(2)内部设计有石墨料腔(21),所述石墨料腔(21)内装有石墨,所述涂料模块(2)上加工有和石墨料腔(21)左右连通的料线孔,其特征在于:待涂层的线料(4)依次从所述胶线孔、料线孔穿过;所述粘料模块(3)包括装配在转轴上的粘料轮(31),所述粘料轮(31)的两侧分别装配有喷胶块(32)、切边刀(33),所述喷胶块(32)内设计有可以在粘料轮(31)表面喷射出薄层胶料的喷胶结构,所述粘料轮(31)的环形面上加工有环形的线槽(34),所述线槽(34)截面成弧形,所述线料(4)截面为圆形,所述线槽(34)的截面弧形与所述线料(4)截面的半径相同,所述切边刀(33)前部的刀锋外形与所述粘料轮(31)线槽(34)位置截面外形相同,所述切边刀(33)前部刀锋贴附在所述粘料轮(31)表面,喷胶块(32)喷射在所述粘料轮(31)表面的胶料形成胶层,当胶层旋转到所述切边刀(33)位置时,所述切边刀(33)的刀锋可以将胶料层切下,所述切边刀(33)侧边装配有将切下胶料层卷起的废胶轮(35);所述粘料模块(3)成对使用,每对粘料模块(3)的两个粘料轮(31)的转轴相互平行,两个粘料轮(31)的靠近位置线槽(34)截面的弧形圆心在同一点,该线外圈石墨烯涂层装置包括有两对以上的粘料模块(3);穿过所述料线孔的线料(4)依次从每对两个所述粘料轮(31)靠近位置的线槽(34)穿过,所述线料(4)装配在运动模块上,所述线料(4)向前运动的速度与所述粘料轮(31)表面的线速度相同;
所述涂料模块(2)与靠近涂料模块(2)的第一对粘料模块之间装配有环料块(5),所述环料块(5)为环形,所述线料(4)从所述环料块(5)中间通过;所述喷胶块(32)的侧边装配有气流块(36),所述气流块(36)的出气口正对所述粘料轮(31)的表面;成对粘料模块(3)的两个所述粘料轮(31)靠近位置留有间隙,成对的粘料模块(3)的两个所述粘料轮(31)在同一平面,靠近的两对粘料模块(3)的两对所述粘料轮(31)所在的两个平面垂直。
2.根据权利要求1所述的线外圈石墨烯涂层装置,其特征在于:所述环料块(5)与靠近环料块(5)的第一对粘料模块(3)之间还装配有上下成对使用的毛刷(6),所述线料(4)从上下两个毛刷(6)之间通过。
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