CN113628809B - 一种石墨烯导电膜加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石墨烯导电膜加工设备，包括带有底架的工作台，所述工作台的底面固定有马达，所述马达的动作杆上向上穿过所述工作台，且还在所述马达的动作杆上安装有可随其旋转时两处转座，所述转座的底面与所述工作台的顶面之间留有间隙，所述工作台上安装有位于所述转座外围的成型舱，所述成型舱的内壁上设有倾斜于所述成型舱中心上方的连接板，省去了横移柱移动时所必须要用到的启动机构，使得料筒内的铜粉下料受控方式更加简便，结构更加简单，由于筒粉落于本转座上顺着转座上的倾斜式导料槽均匀分布，因此转座边旋转边将筒粉均匀的分布于成型腔内，制成的石墨烯导电膜内含有铜粉分布位置更加均匀，产业应用时导电性更高。

Description

一种石墨烯导电膜加工设备

技术领域

本发明涉及石墨烯导电膜加工技术领域，特别涉及一种石墨烯导电膜加工设备。

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，随着科学技术的发展，社会对新型材料的需求也越来越多。材料是人类文明进步和科技发展的物质基础，材料的更新使人们的生活也发生了巨大变化。目前，蓬勃发展的新型透明而又导电的薄膜材料在液晶显示器、触摸屏、智能窗、太阳能电池、微电子、信息传感器甚至军工等领域都得到了广泛的应用，并且正在渗透到其它科技领域中。

公开号为CN202010126909.7的中国发明提供了一种石墨烯导电膜加工装置，其基本描述为，包括平板、弧形凸块、门形架、圆槽盒、竖轴、手旋板和涂覆杆，本发明可以对石墨烯施加不同的力度从而制作不同厚度的石墨烯导电膜。所述平板上前后设置有两个弧形凸块，圆槽盒放置在平板上的两个弧形凸块之间，门形架固定连接在两个弧形凸块的上侧之间，竖轴转动连接在门形架的中部，竖轴竖直设置，竖轴与门形架滑动连接，竖轴的上端固定连接有手旋板，竖轴的下端固定连接有涂覆杆，涂覆杆位于圆槽盒内

其中，上述专利中提供的动作原理，存有以下缺陷，第一个缺陷在于：如图1所示：“旋动手旋板401带动竖轴4和涂覆杆402以竖轴4的轴线为轴转动”，在此描述中显然可以看出：手旋板401的旋转方式为人为手动操作，工作效率较低。

第二个缺陷在于：如图1所示，“漏斗303内用来加入铜粉，横移柱 305可以在固定套306上左右滑动，当横移柱305上的圆形通孔304对准漏斗303的下部开口处时，铜粉落入圆槽盒307内，将铜粉和石墨烯溶液涂覆在一起制成导电膜。通过移动横移柱305这种添加铜粉的方式每次铜粉只下落一点，可以定量的向圆槽盒307内加入铜粉，避免加入铜粉过多”，在此描述中显然可以看出，要想向圆槽盒307内定量的加入铜粉，需要横移柱305在漏斗303下部开口上来回移动，这样就需要在设备上单独设置用于控制横移柱305来回移动的启动机构，所涉及的联动机构会比较复杂，且铜粉直接由漏斗303下落于圆槽盒307内的应用方式，在较短的一段时间内铜粉难以与圆槽盒307内的石墨烯涂附层溶解，导致石墨烯导电膜中的铜粉分布并不均匀，影响其导电性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种石墨烯导电膜加工设备，采用高效联动的方式，不但可使石墨烯材料能与铜粉注入料快速融合，而且还可令两者融合后构成的墨烯导电层更加均匀的涂抹于成型舱内，提高产品质量。

本发明的技术方案是，一种石墨烯导电膜加工设备，包括带有底架的工作台，所述工作台的底面固定有马达，所述马达的动作杆上向上穿过所述工作台，且还在所述马达的动作杆上安装有可随其旋转时两处转座，所述转座的底面与所述工作台的顶面之间留有间隙，所述工作台上安装有位于所述转座外围的成型舱，所述成型舱的内壁上设有倾斜于所述成型舱中心上方的连接板，所述连接板的顶端设有位于两处所述转座上方的料筒，所述料筒的内腔底部开设有朝向于所述成型舱出料的排料孔，其中一处所述的转座上设有可随其旋转的焊杆，所述焊杆顶端设有随其旋转时顶面接触与所述料筒底面且绕所述料筒底面旋转的弧形板，且所述弧形板旋转至远离于所述排料孔位置时，使所述料筒内的铜粉经所述排料孔向下排出，所述转座上开设有使其旋转至所述排料孔下方，用于接取铜粉的导料槽，所述导料槽上沿其长度方向开设有若干个漏孔，所述漏孔向下贯穿于所述工作台的上表面，以使流入所述导料槽内的铜粉经所述漏孔掉落于所述工作台的上表面上，所述导料槽是由其内端向外按向下倾斜的方式设置的斜面式导料槽。

作为优选的，所述工作台的底面开设有对应于所述成型舱下方的沉腔，所述沉腔内设有对应于所述成型舱下方的加热管。

作为优选的，所述马达的动作杆贯穿所述工作台并通过密封轴承配合的方式继续向上进入所述料筒内，且还在所述马达的动作杆上安装有位于所述料筒内的搅拌杆。

作为优选的，所述工作台的顶面上还设有位于所述成型舱外围的回料舱，所述成型舱与所述回料舱之间设有相互贯通的溢流孔。

作为优选的，所述转座上设有向外伸展的联杆，所述联杆的外部端头又向下伸于所述回料舱内，且在所述回料舱内设有固定于所述联杆外端的刮板。

作为优选的，所述工作台的底面上还设有液舱，所述液舱上设有两根向上弯曲的连接管，一根连接管连接于所述回料舱，另一根连接管经所述工作台上的液泵连接后伸于所述成型舱中。

作为优选的，所述转座的外壁面上沿其长度方向开设有若干个滑轨，通过所述滑轨在所述转座上设有可上下移动的切板，所述滑轨内设有可使所述切板向下移动后又向上移动的复位弹簧杆。

本发明相比于现有技术的有益效果是，将马达设置在工作台底部，马达通电工作时，不但可带动转座旋转，而且还可令位于料筒内的铜粉与事先浇入的石墨烯涂覆溶液充分混合，转座旋转的过程中利用顶部的弧形板控制料筒底部的排料孔开通与关闭，以使料筒内的铜粉呈规律状投入到转座上，再由转座产生的旋转运动，将它们均匀的分布于石墨烯涂覆溶液上，与对比文件比来看，省去了料筒底部的横移柱，也省去了横移柱移动时所必须要用到的启动机构，使得料筒内的铜粉下料受控方式更加简便，结构更加简单，由于筒粉落于本转座上顺着转座上的倾斜式导料槽均匀分布，因此转座边旋转边将筒粉均匀的分布于成型腔内，制成的石墨烯导电膜内含有铜粉分布位置更加均匀，产业应用时导电性更高，并且还在成型舱外侧设有一圈回料舱，通过与转座联动的方式，令成型舱内的石墨烯涂覆溶液受转座抹平时多余的料液渗于回料舱内，达到二次利用的目的。

附图说明

图1为对比文件中用于制备石墨烯导电膜的装置结构示意图(此图中标记仅作为对比文件中的标记解释)；

图2为本发明中提供的一种石墨烯导电膜加工设备的结构示意图；

图3为本发明由图2引出的底部仰视视角示意图；

图4为本发明由图2引出的另一旋转视角示意图；

图5为本发明由图4引出的A部放大结构示意图；

图6、图7为本发明剖开后观看料筒和转座等机构的结构示意图。

图中：1、工作台；2、马达；3、成型舱；4、转座；5、连接板；6、料筒；7、搅拌杆；8、排料孔；9、焊杆；10、弧形板；11、导料槽；1101、滑轨；12、漏孔；13、溢流孔；14、回料舱；15、联杆；16、刮板；17、液泵；18、液舱；19、连接管；20、沉腔；21、加热管；22、切板；23、弹簧杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域所属的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域所属的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明型中的具体含义。

本实施方式提供的一种石墨烯导电膜加工设备，其包括带有底架的工作台1，工作台1的底面固定有马达2，马达2的动作杆上向上穿过工作台1，且还在马达2的动作杆上安装有可随其旋转时两处转座4，转座 4的底面与工作台1的顶面之间留有间隙，工作台1上安装有位于转座4 外围的成型舱3，成型舱3的内壁上设有倾斜于成型舱3中心上方的连接板5，连接板5的顶端设有位于两处转座4上方的料筒6，料筒6的内腔底部开设有朝向于成型舱3出料的排料孔8，其中一处转座4上设有可随其旋转的焊杆9，焊杆9顶端设有随其旋转时顶面接触与料筒6底面且绕料筒6底面旋转的弧形板10，且弧形板10旋转至远离于排料孔8位置时，使料筒6内的铜粉经排料孔8向下排出，转座4上开设有使其旋转至排料孔8下方，用于接取铜粉的导料槽11，导料槽11上沿其长度方向开设有若干个漏孔12，漏孔12向下贯穿于工作台1的上表面，以使流入导料槽11内的铜粉经漏孔12掉落于工作台1的上表面上，导料槽11是由其内端向外按向下倾斜的方式设置的斜面式导料槽11。

在本实施方式中，与对比文件比较来看(以本发明附图2－7与对比文件附图1比较)，本发明在使用时，将石墨烯涂覆溶液注入到成型舱3 内马达2通电动作下，使安装在其动作杆两端的转座4旋转，以此可将石墨烯涂覆溶液摊平于成型舱3的内腔底面上，形成一张圆形的石墨烯薄膜，因此可以看出，转座4的旋转动作来源于马达2的通电旋转，实现自动化，优于对比文件中需要手动旋转涂覆杆(相当于本发明的转座4) 的动作方式，本发明工作效率更高，获得的石墨烯薄膜厚薄程度更加均匀，当然了，除了这一特点以外，本发明中的其中一处转座4旋转至料筒6下方时，还会使转座4上的弧形板10从料筒6下方的排料孔8处分离，使料筒6内的铜粉掉落于转座4上开设的导料槽11内，并顺着导料槽11上的漏孔12更呈均匀分布样式下漏到工作台1的上表面上，随着转座4不停旋转，将铜粉均匀的溶于石墨烯涂覆溶液内，并随转座4的不停旋转，将石墨烯涂覆溶液和铜粉溶合而成的料液摊平出一张较薄的石墨烯导电膜。且转座4继续旋转就会带动弧形板10将料筒6下方的排料孔8封闭，直到此处带有弧形板10的转座4再次旋转至排料孔8下方时，排料孔8才再次被打开，铜粉再次流出，以此种方式仍然可以控制料筒6内的铜粉是否下落，较对比文件来看，省去了对比文件中的横移柱(相当于本发明中的弧形板10)，也省去了用于驱动横移柱动作的机构，本发明中用于控制料筒6内铜粉是否下料的机构为安装在其中一处转座4 上的弧形板10，且弧形板10随转座4旋转至料筒6下方时可控制料筒6 是否下料，既实现了转座4将铜粉与成型舱3内的石墨烯涂覆溶液均匀的混合融解，又实现了控制料筒6内铜粉是否下料，因此本发明中提供的控制料筒6内铜粉是否下料的机构更加简便，且功能性强。

工作台1的底面开设有对应于成型舱3下方的沉腔20，沉腔20内设有对应于成型舱3下方的加热管21，构成了位于成型舱3下方的加热结构，可令成型舱3内经转座4旋转涂覆而成的石墨烯导电膜随后烘干处理，较对比文件中，需要把制成的石墨烯导电膜单独挪移至加热盒内加热的方式，更加简便，提高了工作效率。

马达2的动作杆贯穿工作台1并通过密封轴承配合的方式继续向上进入料筒6内，且还在马达2的动作杆上安装有位于料筒6内的搅拌杆7，马达2在旋转的过程中不但驱动两转座4将成型舱3内注入的石墨烯涂覆溶液摊平于成型舱3的内腔底面上形成薄膜，而且马达2旋转时还会驱动搅拌杆7将位于料筒6内的铜粉搅动，以提高其下料时的下料速度。

工作台1的顶面上还设有位于成型舱3外围的回料舱14，成型舱3 与回料舱14之间设有相互贯通的溢流孔13，因转座4旋转摊料而形成的多余料液顺着溢流孔13收集到回料舱14内，又由于还在转座4上设有向外伸展的联杆15，联杆15的外部端头又向下伸于回料舱14内，且在回料舱14内设有固定于联杆15外端的刮板16，因此转座4在旋转过程中还会利用同步旋转的刮板16将收集于回料舱14内的多余料液向外刮除。又由于还在工作台1的底面上还设有液舱18，液舱18上设有两根向上弯曲的连接管19，一根连接管19连接于回料舱14，用于将刮除的料液经连接管19回流到液舱18内，而另一根连接管19经工作台1上的液泵17连接后伸于成型舱3中的目的在于液泵17通电工作时，可把液舱 18内的石墨烯涂覆溶液向成型舱3内送料，达到了料液回收后可再次利用的目的。

如图4、图5所示，转座4的外壁面上沿其长度方向开设有若干个滑轨1101，通过滑轨1101在转座4上设有可上下移动的切板22，滑轨1101 内设有可使切板22向下移动后又向上移动的复位弹簧杆23，通过按压切板22向下切割的方式，可令成型舱3内制备好的石墨烯导电膜切割成两部分，便于取料。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员而言，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种石墨烯导电膜加工设备，其特征在于，包括带有底架的工作台(1)，所述工作台(1)的底面固定有马达(2)，所述马达(2)的动作杆上向上穿过所述工作台(1)，且还在所述马达(2)的动作杆上安装有可随其旋转时两处转座(4)，所述转座(4)的底面与所述工作台(1)的顶面之间留有间隙，所述工作台(1)上安装有位于所述转座(4)外围的成型舱(3)，所述成型舱(3)的内壁上设有倾斜于所述成型舱(3)中心上方的连接板(5)，所述连接板(5)的顶端设有位于两处所述转座(4)上方的料筒(6)，所述料筒(6)的内腔底部开设有朝向于所述成型舱(3)出料的排料孔(8)，其中一处所述的转座(4)上设有可随其旋转的焊杆(9)，所述焊杆(9)顶端设有随其旋转时顶面接触与所述料筒(6)底面且绕所述料筒(6)底面旋转的弧形板(10)，且所述弧形板(10)旋转至远离于所述排料孔(8)位置时，使所述料筒(6)内的铜粉经所述排料孔(8)向下排出，所述转座(4)上开设有使其旋转至所述排料孔(8)下方，用于接取铜粉的导料槽(11)，所述导料槽(11)上沿其长度方向开设有若干个漏孔(12)，所述漏孔(12)向下贯穿于所述工作台(1)的上表面，以使流入所述导料槽(11)内的铜粉经所述漏孔(12)掉落于所述工作台(1)的上表面上，所述导料槽(11)是由其内端向外按向下倾斜的方式设置的斜面式导料槽(11)。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯导电膜加工设备，其特征在于，所述工作台(1)的底面开设有对应于所述成型舱(3)下方的沉腔(20)，所述沉腔(20)内设有对应于所述成型舱(3)下方的加热管(21)。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯导电膜加工设备，其特征在于，所述马达(2)的动作杆贯穿所述工作台(1)并通过密封轴承配合的方式继续向上进入所述料筒(6)内，且还在所述马达(2)的动作杆上安装有位于所述料筒(6)内的搅拌杆(7)。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯导电膜加工设备，其特征在于，所述工作台(1)的顶面上还设有位于所述成型舱(3)外围的回料舱(14)，所述成型舱(3)与所述回料舱(14)之间设有相互贯通的溢流孔(13)。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯导电膜加工设备，其特征在于，所述转座(4)上设有向外伸展的联杆(15)，所述联杆(15)的外部端头又向下伸于所述回料舱(14)内，且在所述回料舱(14)内设有固定于所述联杆(15)外端的刮板(16)。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯导电膜加工设备，其特征在于，所述工作台(1)的底面上还设有液舱(18)，所述液舱(18)上设有两根向上弯曲的连接管(19)，一根连接管(19)连接于所述回料舱(14)，另一根连接管(19)经所述工作台(1)上的液泵(17)连接后伸于所述成型舱(3)中。

7.根据权利要求6所述的一种石墨烯导电膜加工设备，其特征在于，所述转座(4)的外壁面上沿其长度方向开设有若干个滑轨(1101)，通过所述滑轨(1101)在所述转座(4)上设有可上下移动的切板(22)，所述滑轨(1101)内设有可使所述切板(22)向下移动后又向上移动的复位弹簧杆(23)。

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