CN112357911A - 一种石墨烯散热组件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨烯散热组件及其制备方法，夹持组件的下方设置有用于产生石墨烯的磨锉组件。在底座上设置有用于接收从石墨块上掉落的石墨烯的接料盘，在磨锉组件与所述接料盘之间设置有用于对掉落的石墨烯散热的吹风结构，吹风结构连接所述磨锉组件，所述磨锉组件连接所述进给组件；采用包括石墨固定、位置调整、启动制备、散热收集、以及关机转移的方式生产制备石墨烯；通过进给组件带动夹持组件在导向件的约束下竖直移动进给，同时进给组件带动磨锉组件动作，产生石墨烯粉末材料，且在磨锉时磨锉组件带动吹风结构动作，磨锉组件与石墨块摩擦产生的高温细粉石墨烯材料，由吹风结构对不断落入到接料盘中的石墨烯粉末进行风冷散热。

Description

一种石墨烯散热组件及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种机械设备领域，具体是一种石墨烯散热组件及其制备方法。

背景技术

石墨烯具有优异的光学、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，被认为是一种未来革命性的材料。

石墨烯的制备包括机械剥离法，机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动，得到石墨烯薄层材料的方法。这种方法操作简单，得到的石墨烯通常保持着完整的晶体结构。

现有的机械剥离法生产石墨烯设备大多生产率较低，而且由于摩擦产生大量的热，因此需要开发一种能够大批量生产的散热设备。

发明内容

基于上述背景技术中所提到的现有技术中的不足之处，为此本发明提供了一种石墨烯散热组件及其制备方法。

本发明通过采用如下技术方案克服以上技术问题，具体为：

一种石墨烯散热组件，包括底座和固定在所述底座一侧上方的导向件，在所述导向件上设置有用于将石墨块固定的夹持组件，所述夹持组件通过进给组件连接所述导向件；

在所述夹持组件的下方设置有用于产生石墨烯的磨锉组件；在所述底座上设置有用于接收从石墨块上掉落的石墨烯的接料盘，在所述磨锉组件与所述接料盘之间设置有用于对掉落的石墨烯散热的吹风结构，所述吹风结构连接所述磨锉组件，所述磨锉组件连接所述进给组件。

作为本发明进一步的方案：所述加持组件包括水平设置的安装件、固定在所述安装件上的固定夹板、通过推送结构安装在所述安装件上的活动夹板、以及固定在所述安装件端部的套件；

所述套件同所述导向件滑动套合。

作为本发明再进一步的方案：所述推送结构包括水平固定在所述安装件上的气缸和同轴滑动设置在所述气缸输出端的活塞杆；所述活动夹板同所述活塞杆固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述进给组件包括安装在所述导向件上的马达、竖直转动安装在所述底座上并连接所述马达输出端的丝杆、以及贯穿固定在所述安装件上并与所述丝杆螺纹连接的螺套。

作为本发明再进一步的方案：所述磨锉组件包括水平固定在所述导向件一侧的套合板、活动套设在所述套合板上的活动件、以及用于连接所述丝杆与所述活动件的曲柄滑块组件；

所述丝杆穿过所述套合板并与之通过轴承连接，在所述活动件上设置有锉齿。

作为本发明再进一步的方案：所述曲柄滑块组件包括竖直转动安装在所述底座上的转轴、固定在所述转轴上的转盘、固定在所述转盘边缘的卡块、以及固定在所述活动件下部并与卡块滑动卡合的卡槽；

所述转轴与所述丝杆下部之间通过传动件连接。

作为本发明再进一步的方案：所述吹风结构包括固定在所述丝杆下部的一号锥齿轮、与所述一号锥齿轮啮合的二号锥齿轮、同二号锥齿轮固定的套轴、以及固定在所述套轴上的风扇；

所述套轴转动套合在所述套合板的下方。

一种利用上述实施例中的石墨烯散热组件制备石墨烯的方法，包括如下步骤：

步骤一，石墨固定，将石墨材料固定在安装件上，通过气缸带动活塞杆和活动夹板动作将石墨材料固定；

步骤二，位置调整，预启动马达带动安装件和石墨材料下移对准锉齿，在石墨材料和锉齿对齐后关闭马达；

步骤三，启动制备，打开马达开关带动丝杆正转，驱动安装件和石墨材料下移，同时配合曲柄滑块组件带动锉齿往复移动磨锉石墨材料；

步骤四，散热收集，利用风扇吹风对落下的石墨烯材料散热并用接料盘接收散热后落下的石墨烯材料；

步骤五，关机转移，在石墨被磨锉完后关闭马达并将接料盘中的石墨烯材料转运至其他容器中。

采用以上结构后，本发明相较于现有技术，具备以下优点：利用夹持组件将石墨块夹持固定住，通过进给组件带动夹持组件在导向件的约束下竖直移动进给，同时进给组件带动磨锉组件动作，磨锉组件对不断进给的石墨块进行磨削，产生石墨烯粉末材料，石墨烯粉末材料落入到接料盘中，且在磨锉时磨锉组件带动吹风结构动作，磨锉组件与石墨块摩擦产生的高温细粉石墨烯材料，由吹风结构对不断落入到接料盘中的石墨烯粉末进行风冷散热。

附图说明

图1为石墨烯散热组件的结构示意图。

图2为石墨烯散热组件中活动件和锉齿的结构示意图。

图3为石墨烯散热组件中卡槽的结构示意图。

图中：1-底座；2-导向件；3-套件；4-安装件；5-气缸；6-活塞杆；7-活动夹板；8-固定夹板；9-马达；10-丝杆；11-螺套；12-传动件；13-转轴；14-转盘；15-卡块；16-卡槽；17-活动件；18-套合板；19-一号锥齿轮；20-二号锥齿轮；21-风扇；22-接料盘；23-锉齿。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种石墨烯散热组件，包括底座1和固定在所述底座1一侧上方的导向件2，在所述导向件2上设置有用于将石墨块固定的夹持组件，所述夹持组件通过进给组件连接所述导向件2；

在所述夹持组件的下方设置有用于产生石墨烯的磨锉组件；在所述底座1上设置有用于接收从石墨块上掉落的石墨烯的接料盘22，在所述磨锉组件与所述接料盘22之间设置有用于对掉落的石墨烯散热的吹风结构，所述吹风结构连接所述磨锉组件，所述磨锉组件连接所述进给组件；

利用夹持组件将石墨块夹持固定住，通过进给组件带动夹持组件在导向件2的约束下竖直移动进给，同时进给组件带动磨锉组件动作，磨锉组件对不断进给的石墨块进行磨削，产生石墨烯粉末材料，石墨烯粉末材料落入到接料盘22中，且在磨锉时磨锉组件带动吹风结构动作，磨锉组件与石墨块摩擦产生的高温细粉石墨烯材料，由吹风结构对不断落入到接料盘22中的石墨烯粉末进行风冷散热。

在本发明的一个实施例中，所述夹持组件包括水平设置的安装件4、固定在所述安装件4上的固定夹板8、通过推送结构安装在所述安装件4上的活动夹板7、以及固定在所述安装件4端部的套件3；

所述套件3同所述导向件2滑动套合；

通过推送结构带动活动夹板7水平活动配合固定夹板8将石墨材料夹持在安装件4上。

在本发明的另一个实施例中，所述推送结构包括水平固定在所述安装件4上的气缸5和同轴滑动设置在所述气缸5输出端的活塞杆6；所述活动夹板7同所述活塞杆6固定连接；

当气缸5中的气压增大或减小时可推动活塞杆6伸缩，从而带动活动夹板7水平移动，配合固定夹板8对石墨材料夹持。

在本发明的又一个实施例中，所述进给组件包括安装在所述导向件2上的马达9、竖直转动安装在所述底座1上并连接所述马达9输出端的丝杆10、以及贯穿固定在所述安装件4上并与所述丝杆10螺纹连接的螺套11；

通过马达9工作带动所述丝杆10转动，进而驱动螺套11和安装件4竖直运动，带动石墨材料不断下探进给。

在本发明的又一个实施例中，所述磨锉组件包括水平固定在所述导向件2一侧的套合板18、活动套设在所述套合板18上的活动件17、以及用于连接所述丝杆10与所述活动件17的曲柄滑块组件；

所述丝杆10穿过所述套合板18并与之通过轴承连接，在所述活动件17上设置有锉齿23；

通过丝杆10转动带动曲柄滑块组件带动活动件17沿着套合板18水平往复活动，从而带动锉齿23跟随往复移动，对石墨材料磨削，产生细小的石墨烯材料，配合不断下探的石墨材料进行逐层磨削。

在本发明的又一个实施例中，所述曲柄滑块组件包括竖直转动安装在所述底座1上的转轴13、固定在所述转轴13上的转盘14、固定在所述转盘14边缘的卡块15、以及固定在所述活动件17下部并与卡块15滑动卡合的卡槽16；

所述转轴13与所述丝杆10下部之间通过传动件12连接；

当丝杆10转动时通过传动件12带动转轴13转动，转动的转轴13驱动转盘14和卡块15作圆周运动，配合卡槽16带动活动件17和锉齿23往复水平移动。

在本发明的又一个实施例中，所述吹风结构包括固定在所述丝杆10下部的一号锥齿轮19、与所述一号锥齿轮19啮合的二号锥齿轮20、同二号锥齿轮20固定的套轴、以及固定在所述套轴上的风扇21；

所述套轴转动套合在所述套合板18的下方；

通过丝杆10转动带动一号锥齿轮19转动，转动的一号锥齿轮19驱动二号锥齿轮20转动，从而带动套轴和风扇21转动，转动的风扇21对磨下的石墨烯散热。

一种利用上述实施例中的石墨烯散热组件制备石墨烯的方法，包括如下步骤：

步骤一，石墨固定，将石墨材料固定在安装件上，通过气缸带动活塞杆和活动夹板动作将石墨材料固定；

步骤二，位置调整，预启动马达带动安装件和石墨材料下移对准锉齿，在石墨材料和锉齿对齐后关闭马达；

步骤三，启动制备，打开马达开关带动丝杆正转，驱动安装件和石墨材料下移，同时配合曲柄滑块组件带动锉齿往复移动磨锉石墨材料；

步骤四，散热收集，利用风扇吹风对落下的石墨烯材料散热并用接料盘接收散热后落下的石墨烯材料；

步骤五，关机转移，在石墨被磨锉完后关闭马达并将接料盘中的石墨烯材料转运至其他容器中。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

Claims (8)

1.一种石墨烯散热组件，包括底座（1）和固定在所述底座（1）一侧上方的导向件（2），其特征在于，在所述导向件（2）上设置有用于将石墨块固定的夹持组件，所述夹持组件通过进给组件连接所述导向件（2）；

在所述夹持组件的下方设置有用于产生石墨烯的磨锉组件；在所述底座（1）上设置有用于接收从石墨块上掉落的石墨烯的接料盘（22），在所述磨锉组件与所述接料盘（22）之间设置有用于对掉落的石墨烯散热的吹风结构，所述吹风结构连接所述磨锉组件，所述磨锉组件连接所述进给组件。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯散热组件，其特征在于，所述夹持组件包括水平设置的安装件（4）、固定在所述安装件（4）上的固定夹板（8）、通过推送结构安装在所述安装件（4）上的活动夹板（7）、以及固定在所述安装件（4）端部的套件（3）；

所述套件（3）同所述导向件（2）滑动套合。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯散热组件，其特征在于，所述推送结构包括水平固定在所述安装件（4）上的气缸（5）和同轴滑动设置在所述气缸（5）输出端的活塞杆（6）；所述活动夹板（7）同所述活塞杆（6）固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种石墨烯散热组件，其特征在于，所述进给组件包括安装在所述导向件（2）上的马达（9）、竖直转动安装在所述底座（1）上并连接所述马达（9）输出端的丝杆（10）、以及贯穿固定在所述安装件（4）上并与所述丝杆（10）螺纹连接的螺套（11）。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯散热组件，其特征在于，所述磨锉组件包括水平固定在所述导向件（2）一侧的套合板（18）、活动套设在所述套合板（18）上的活动件（17）、以及用于连接所述丝杆（10）与所述活动件（17）的曲柄滑块组件；

所述丝杆（10）穿过所述套合板（18）并与之通过轴承连接，在所述活动件（17）上设置有锉齿（23）。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯散热组件，其特征在于，所述曲柄滑块组件包括竖直转动安装在所述底座（1）上的转轴（13）、固定在所述转轴（13）上的转盘（14）、固定在所述转盘（14）边缘的卡块（15）、以及固定在所述活动件（17）下部并与卡块（15）滑动卡合的卡槽（16）；

所述转轴（13）与所述丝杆（10）下部之间通过传动件（12）连接。

7.根据权利要求4所述的一种石墨烯散热组件，其特征在于，所述吹风结构包括固定在所述丝杆（10）下部的一号锥齿轮（19）、与所述一号锥齿轮（19）啮合的二号锥齿轮（20）、同二号锥齿轮（20）固定的套轴、以及固定在所述套轴上的风扇（21）；

所述套轴转动套合在所述套合板（18）的下方。

8.一种利用如权利要求5-7任一所述的石墨烯散热组件制备石墨烯的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，石墨固定，将石墨材料固定在安装件上，通过气缸带动活塞杆和活动夹板动作将石墨材料固定；

步骤二，位置调整，预启动马达带动安装件和石墨材料下移对准锉齿，在石墨材料和锉齿对齐后关闭马达；

步骤三，启动制备，打开马达开关带动丝杆正转，驱动安装件和石墨材料下移，同时配合曲柄滑块组件带动锉齿往复移动磨锉石墨材料；

步骤四，散热收集，利用风扇吹风对落下的石墨烯材料散热并用接料盘接收散热后落下的石墨烯材料；

步骤五，关机转移，在石墨被磨锉完后关闭马达并将接料盘中的石墨烯材料转运至其他容器中。

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