CN113816363A - 一种石墨烯材料制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石墨烯材料制备装置，包括振动环，所述振动环顶面设有环舱，所述超声波发生器两端设有沿所述环舱环形外壁沿伸的连接杆，所述连接杆端部设有与所述超声波发生器电性连接且固定在所述环舱外壁面并且可使环舱产生振动的振动头，在振动机构上设置有旋转式的接取座，静电发生器断电后石墨烯材料就会掉落于接取座上收集，由于石墨烯是安装在振动机构上的，因此接取座带着石墨烯再次回转到环舱内，通过振动效应再次振动，令石墨稀随振动动作而翻料，并且在环舱内接受最后一次烘干处理，经三次烘干处理后的石墨烯材料，可提高其产品质量，并且制备石墨烯的多道工序集本设备为一体，提高石墨烯制备时的工作效率。

Description

一种石墨烯材料制备装置

技术领域

本发明涉及石墨烯制备技术领域，特别涉及一种石墨烯材料制备装置。

背景技术

石墨烯原料经过混液反应后，需要把获得的氧化石墨溶液稀释，并将稀释后的石墨溶液再经超声波振荡器处理以获得位于上层的悬浮物，然后再利用烘干设备对获得的悬浮物进行最后烘干，被烘干后的悬浮物就是片层式石墨烯。

由上述描述可以看出，要想获得最终的石墨烯材料，需要经过多道工序完成，至少包括溶液在搅拌稀释时的搅拌设备、振动式稀出溶液中石墨烯悬浮物的超声波发生器，以及对悬浮物获取后进行烘干处理的干燥机等，所涉及的设备较多，安装使用时占用面积较大，处于振动设备上黏附的石墨烯材料获取时操作麻烦，工作效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种石墨烯材料制备装置，提高石墨烯制备时的工作效率。

本发明的技术方案是，一种石墨烯材料制备装置，包括振动环，所述振动环顶面设有环舱，所述环舱外壁设有超声波发生器，所述超声波发生器两端设有沿所述环舱环形外壁沿伸的连接杆，所述连接杆端部设有与所述超声波发生器电性连接且固定在所述环舱外壁面并且可使环舱产生振动的振动头，所述环舱顶端通过铰座铰连接有顶罩，所述顶罩内设有对应于所述环舱上方的加热管，所述加热管外围设有位于所述顶罩内的压环，所述顶罩顶面固定有与所述加热管电性连接的静电发生器；所述静电发生器外端设有手柄，所述手柄上设有控制所述静电发生器和所述加热管通电工作的开关，所述手柄外端设有与之电性连接控制的电缸，所述电缸的动作杆向上伸入所述顶罩内并与所述压环连接，所述环舱底部设有马达，所述环舱内设有与所述马达动作轴连接的转轴，所述转轴侧部向下开设有滑轨，所述滑轨内设有受所述压环向下挤压时可向下移动的搅动板，所述搅动板内端头顶面设有弹簧，弹簧顶端连接在所述滑轨顶端，以使所述压环向上移动时，受所述弹簧影响，使所述搅动板沿所述滑轨向上移动。

作为优选的，所述搅动板上开设有上下两道通槽，所述搅动板的外端头接触在所述环舱的内壁面上。

作为优选的，所述顶罩向下旋转至所述环舱上时，所述加热管与所述搅动板之间留有间隙。

作为优选的，所述环舱底面上沿其周向阵列有一圈向下凸起的纹理，所述纹理的截面形状为半圆面。

作为优选的，所述搅动板的侧面上沿其长度方向设有弹簧片。

作为优选的，所述弹簧片为薄片式的弧形板，所述搅动板上下移动时，所述弹簧片随所述搅动板同步移动。

作为优选的，所述振动头上通过转套套设有位于所述舱外侧的接取座，所述接取座可通过转套旋转至所述环舱内。

作为优选的，所述振动环底部设有一圈弹簧座，所述振动环通过所述弹簧座在其底部连接有集液腔，所述环舱的内腔底部设有与所述集液腔相通的溢孔。

本发明相比于现有技术的有益效果是，令烘干后获得的石墨烯溶解液直接投入本设备的环舱内通过搅拌机构再次溶解，并且本搅拌机构本身就具有振动特性，溶液在混合溶解后随着振动动作将液态杂质向下稀出，令溶液中想要获得的石墨烯材料留于环舱内，此时只需要把环舱内顶部设置的顶罩转到环舱上即可对获得的石墨烯涂层烘干，并且烘干时，环舱仍然旋转，旋转过程中又通过搅拌板对烘干过程的石墨烯材料从环舱上刮除，随着环舱的不断旋转，以及搅拌板对石墨烯的不断翻动，可加快其烘干速度，最后再通过静电吸附原理把获得的石墨烯向上吸附在加热管上，再次烘干后也便于出料，在振动机构上设置有旋转式的接取座，静电发生器断电后石墨烯材料就会掉落于接取座上收集，由于石墨烯是安装在振动机构上的，因此接取座带着石墨烯再次回转到环舱内，通过振动效应再次振动，令石墨稀随振动动作而翻料，并且在环舱内接受最后一次烘干处理，经三次烘干处理后的石墨烯材料，可提高其产品质量，并且制备石墨烯的多道工序集本设备为一体，安装时占用空间较小，便于使用，提高石墨烯制备时的工作效率。

附图说明

图1为本发明的主体结构示意图；

图2为本发明由图1引出的A部放大结构示意图；

图3为本发明由图1引出的B部放大结构示意图；

图4为本发明接取座向内旋转至环舱内的结构示意图；

图5为本发明的底部仰视视角示意图；

图6为本发明底部仰视视角下集液腔向下移出后的结构示意图；

图7为本发明中弹簧片的结构示意图；

图8为本发明转轴的具体结构以及弹簧所安装位置示意图；

图9为本发明搅动板的具体结构示意图。

图中：1、振动环；101、弹簧座；2、环舱；201、溢孔；202、纹理；3、马达；301、转轴；302、滑轨；4、集液腔；5、连接杆；6、超声波发生器；7、振动头；8、接取座；9、搅动板；901、通槽；902、弹簧；10、弹簧片；11、铰座；12、顶罩；1201、加热管；1202、静电发生器；1203、手柄；13、压环；14、电缸。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的实施方式和优点进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的部分实施方式，而不是全部实施方式。

在一种实施方式中，如图1-2所示。

本实施方式提供的石墨烯材料制备装置，其包括振动环1，振动环1顶面设有环舱2，环舱2外壁设有超声波发生器6，超声波发生器6两端设有沿环舱2环形外壁沿伸的连接杆5，连接杆5端部设有与超声波发生器6电性连接且固定在环舱2外壁面并且可使环舱2产生振动的振动头7，在使用时，先把含有石墨烯材料的溶液投入环舱2内，通电工作的超声波发生器6通过振动头7对环舱2产生振动，由于环舱2底面设有溢孔201，因此溶液振动过程中稀出的液体顺着溢孔201向下排出，而振动后隔离的石墨烯材料则被阻挡在环舱2内，又由于环舱2顶端通过铰座11铰连接有顶罩12，且顶罩12内设有对应于环舱2上方的加热管1201，把顶罩12向下旋转至环舱2上方后，加热管1201就会对隔离收集于环舱2中的石墨烯材料进行烘干处理，被烘干处理后的石墨烯材料就像一层涂一样附着于环舱2内腔的底面上，顶罩12顶面固定有与加热管1201电性连接的静电发生器1202，顶罩12合在环舱2上时，且电发生器1202通电工作时就会把烘干后的石墨烯材料向上吸取，到此为止，体现出了本装置不但可将溶液进行振动制备出石墨烯材料，而且还能将制备好的石墨烯材料向上吸附。

在一种实施方式中，如图1-9所示。

由于加热管1201外围设有位于顶罩12内的压环13，静电发生器1202外端设有手柄1203，手柄1203上设有控制静电发生器1202和加热管1201通电工作的开关，因此静电发生器1202和加热管1201的通电施实上述动作的过程便于操作。又由于手柄1203外端设有与之电性连接控制的电缸14，电缸14的动作杆向上伸入顶罩12内并与压环13连接，即通电后的电缸14向下动作时，还会压着压环13朝着环舱2的内腔方向向下移动，由于还在环舱2底部设有马达3，环舱2内设有与马达3动作轴连接的转轴301，转轴301侧部向下开设有滑轨302，滑轨302内设有受压环13向下挤压时可向下移动的搅动板9，即在电缸14动作影响下，使压环13向下移动时还会挤压搅动板9向下移动，此时的搅动板9底端就会压于环舱2的内腔底面上，这时转轴301就会带着搅动板9旋转，搅动板9在旋转过程中就会把收集在环舱2内的石墨烯材料刮除，搅动板9对其刮除后，由于搅动板9还在不停的旋转，因此就会对这些石墨烯材料不停的翻动，加热管1201对其加热的速率就会更高，经刮除的石墨烯材料黏粘度就会变小，因此就不易长时间的粘附于环舱2内，因此这时通电的静电发生器1202就会利用同样具有吸附特性的加热管1201把石墨烯材料向上吸附在热管管壁上，对其进一步加热，同时也是向上带料，等待出料。

搅动板9内端头顶面设有弹簧902，弹簧902顶端连接在滑轨302顶端，因此当压环13向上移动时，受弹簧902影响，使搅动板9沿滑轨302向上移动，这时的搅动板9随转轴301旋转时仅对环舱2内的溶液起到了混合稀释作用，此工作过程位于烘干工作之前或烘干工作之后顶罩12从环舱2上向上移出时顶罩12所处的初始位置，因此时压环13也随顶罩12向上移出，不再对搅动板9施压，因此可以看出，压环13对动板9向下施压时，可满足搅动板9对环舱2内收集的石墨烯材料刮除作业，同时也满足于加热管1201这时对环舱2内的石墨烯材料加热，并且还满足于对刮除后的石墨烯材料吸附于加热管1201上二次烘干，且随着顶罩12向上打开时，将吸附的石墨烯材料向上带料等待出料。

搅动板9上开设有上下两道通槽901，搅动板9的外端头接触在环舱2的内壁面上，使得搅动板9旋转时还可将可能附着于环舱2内壁面上的石墨烯材料向下刮除并收集，搅动板9的结构设计合理。

在一种实施方式中，如图1、图2、以及图7所示。

环舱2底面上沿其周向阵列有一圈向下凸起的纹理202，纹理202的截面形状为半圆面。搅动板9的侧面上沿其长度方向设有弹簧片10，弹簧片10为薄片式的弧形板，搅动板9上下移动时，弹簧片10随搅动板9同步移动，压环13把搅动板9底端压在环舱2底面上，且搅动板9随转轴301旋转时，不仅会把收集在环舱2内腔底面上的石墨烯材料刮除，而且弹簧片10随搅动板9旋转至纹理202时，会与纹理202产生撞击，迫使具有弹性特性的弹簧片10收缩，当弹簧片10随搅动板9离开纹理202时，具有弹性特性的弹簧片10就会施放打开，在打开过程中就会把刮除的石墨烯材料向上弹出，这样一来，就有助于把石墨烯材料弹到顶部的加热管1201上，使得加热管1201对收集的石墨烯材料向上带料量实现最大化，弹簧片10的设置，提高了搅动板9的功能性，同时也最大化满足于加热管1201对石墨烯材料的静电吸附性。

在一种实施方式中，如图1、图4以及图5所示。

振动头7上通过转套套设有位于舱2外侧的接取座8，接取座8可通过转套旋转至环舱2内，接取座8转至环舱2内时，可接取断电后自加热管1201上向下脱落的石墨烯材料，并且由于接取座8也是安装在其中一处振动头7上的，因此在接取时接取座8也可进行振动，将接取的石墨烯材料利用这一振动效应实现翻料，以接受顶部加热管1201对其再次烘干处理，因此石墨烯材料到此为止被三次烘干处理，令最终收集的石墨烯材料具有较高的干燥度，提高了产品质量。

振动环1底部设有一圈令环舱2实现振动效果的弹簧座101，弹簧座101配合超声波发生器6产生的振动效应，更好的作用于环舱2上，令环舱2产生的振动动作更加平稳，振动环1通过弹簧座101在其底部设有用于接取自环舱2内所溢出杂质水分的集液腔4，即，溶液在环舱2内随其振动时隔离所获的石墨烯材料位于环舱2内，稀出的水分则由溢孔201排到集液腔4内收集。

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 (8)

1.一种石墨烯材料制备装置，其特征在于，包括振动环(1)，所述振动环(1)顶面设有环舱(2)，所述环舱(2)外壁设有超声波发生器(6)，所述超声波发生器(6)两端设有沿所述环舱(2)环形外壁沿伸的连接杆(5)，所述连接杆(5)端部设有与所述超声波发生器(6)电性连接且固定在所述环舱(2)外壁面并且可使环舱(2)产生振动的振动头(7)，所述环舱(2)顶端通过铰座(11)铰连接有顶罩(12)，所述顶罩(12)内设有对应于所述环舱(2)上方的加热管(1201)，所述顶罩(12)顶面固定有与所述加热管(1201)电性连接的静电发生器(1202)；

所述加热管(1201)外围设有位于所述顶罩(12)内的压环(13)，所述静电发生器(1202)外端设有手柄(1203)，所述手柄(1203)上设有控制所述静电发生器(1202)和所述加热管(1201)通电工作的开关，所述手柄(1203)外端设有与之电性连接控制的电缸(14)，所述电缸(14)的动作杆向上伸入所述顶罩(12)内并与所述压环(13)连接，所述环舱(2)底部设有马达(3)，所述环舱(2)内设有与所述马达(3)动作轴连接的转轴(301)，所述转轴(301)侧部向下开设有滑轨(302)，所述滑轨(302)内设有受所述压环(13)向下挤压时可向下移动的搅动板(9)，所述搅动板(9)内端头顶面设有弹簧(902)，弹簧(902)顶端连接在所述滑轨(302)顶端，以使所述压环(13)向上移动时，受所述弹簧(902)影响，使所述搅动板(9)沿所述滑轨(302)向上移动。

2.根据权利要求1所述的石墨烯材料制备装置，其特征在于，所述搅动板(9)上开设有上下两道通槽(901)，所述搅动板(9)的外端头接触在所述环舱(2)的内壁面上。

3.根据权利要求2所述的石墨烯材料制备装置，其特征在于，所述顶罩(12)向下旋转至所述环舱(2)上时，所述加热管(1201)与所述搅动板(9)之间留有间隙。

4.根据权利要求3所述的石墨烯材料制备装置，其特征在于，所述环舱(2)底面上沿其周向阵列有一圈向下凸起的纹理(202)，所述纹理(202)的截面形状为半圆面。

5.根据权利要求4所述的石墨烯材料制备装置，其特征在于，所述搅动板(9)的侧面上沿其长度方向设有弹簧片(10)。

6.根据权利要求5所述的石墨烯材料制备装置，其特征在于，所述弹簧片(10)为薄片式的弧形板，所述搅动板(9)上下移动时，所述弹簧片(10)随所述搅动板(9)同步移动。

7.根据权利要求6所述的石墨烯材料制备装置，其特征在于，所述振动头(7)上通过转套套设有位于所述舱(2)外侧的接取座(8)，所述接取座(8)可通过转套旋转至所述环舱(2)内。

8.根据权利要求7所述的石墨烯材料制备装置，其特征在于，所述振动环(1)底部设有一圈弹簧座(101)，所述振动环(1)通过所述弹簧座(101)在其底部连接有集液腔(4)，所述环舱(2)的内腔底部设有与所述集液腔(4)相通的溢孔(201)。

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