CN117398950B - 一种石墨烯制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于石墨烯制备技术领域，尤其是涉及一种石墨烯制备装置，包括底座，所述底座的上端固定安设有电解制备机构，所述底座的上端还固定安设有环绕电解制备机构设置的全方位冷却恒温机构，所述底座的上端一侧还固定安设有储液舱和自动补液机构。本发明能够进行高速有效的石墨烯制备，且对制备中产生的废气进行有效排出，避免废气积聚对环境造成污染的问题，使得电解液始终保持在一个稳定的工作温度，避免电解过程中电解液温度上升影响石墨烯的制备质量的问题，使得电解液保持在一个稳定的电解液位，且避免了一次添加电解液过多，进而造成电解液波动大，从而造成石墨烯成型撕裂的问题，保证石墨烯的稳定制备。

Description

一种石墨烯制备装置

技术领域

本发明属于石墨烯制备技术领域，尤其是涉及一种石墨烯制备装置。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体结构材料，其结构类似于由铅笔芯组成的石墨矿物质，但石墨烯仅包含一个原子层，具有很高的比表面积和极好的机械、电学、热学性能，因此具有广泛的应用前景。

电解剥离石墨电极是一种新型的制备石墨烯的方法，以石墨做电极，以酸、碱或盐溶液为电解液，通过使石墨电极上的电压变化，电解质离子进入或离开石墨中的碳原子层之间的间隙，在电解质离子的运动的作用下，单层或少数层的碳原子层可以逐步脱落并进入电解液，从而获得石墨烯的悬浊液，通过后续处理，可以获得石墨烯产品，电解剥离制备石墨烯可以与较为成熟的电解技术结合，具有较强的可控性，操作方便，易于实现规模化、低成本的制备。

在电解过程中，电解液会发生反应消耗或者挥发，从而导致液位下降或者电解液组分的变化，因此需要进行电解液的补充，目前电解液的补充操作配合液位计在电解液液位下降到一定程度后进行电解液的补充，这样的补充方式使得在补充较多体积的电解液时，会造成电解液波动大，进而容易造成石墨烯成型撕裂的问题，影响石墨烯的稳定生长，且在电解制备的过程中，电解液的温度会发生变化，这是由于电解过程中会产生热量，进而造成电解液温度的变化，电解液温度的过度升高会导致电解液的挥发加剧，从而显著改变电解液的浓度，进而使电解剥离反应偏离理想的浓度范围，影响石墨烯产品的质量，目前仅通过固定样式的散热机构进行对电解液的辅助散热，不能根据热量的温升速度变化进行自适应调整，使得电解液的温度保持不够恒定，影响石墨烯的制备质量。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种石墨烯制备装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种石墨烯制备装置，包括底座，所述底座的上端固定安设有电解制备机构，所述底座的上端还固定安设有环绕电解制备机构设置的全方位冷却恒温机构，所述底座的上端一侧还固定安设有储液舱和自动补液机构，所述自动补液机构连通在储液舱和电解制备机构之间，所述底座的上端另一侧还固定安设有阴极清理机构，所述电解制备机构的上端固定安设有自适应变控调节机构，所述电解制备机构的上端还固定安设有计时制备完成触发反馈机构；

所述自适应变控调节机构与电解制备机构、全方位冷却恒温机构、自动补液机构和计时制备完成触发反馈机构电连接。

在上述的一种石墨烯制备装置中，所述电解制备机构包括电解池，所述电解池内注入有电解液，所述底座的上端一侧还转动连接有电动推杆，所述底座的上端固定安设有用于驱动电动推杆转动的电机旋转组件，所述电动推杆的上端输出端固定连接有横板，所述横板的下端对称固定连接有两根吊杆，两根所述吊杆的下端分别固定连接有石墨阳极和铂丝阴极，所述横板的上端一侧还固定安设有交变电源，所述交变电源的正负极分别与石墨阳极和铂丝阴极导电连接，所述横板的下端还对称固定连接有多根连接柱，多根所述连接柱的下端固定连接有同一个盖板，所述盖板挡接在电解池的上端，所述盖板的上端一体连接有排气壳，所述排气壳内固定安设有抽吸风机，所述排气壳的上端固定连通有排气管。

在上述的一种石墨烯制备装置中，所述全方位冷却恒温机构包括固定连接在底座上端的圆形电动滑轨，所述圆形电动滑轨内滑块的上端固定安设有制冷壳，所述制冷壳内固定安设有多个电冷棒，所述制冷壳靠近电解池的一侧还固定连通有多个冷风筒，所述制冷壳的后侧固定嵌装有散热风机，所述电解池的侧壁固定插套有多根导温棒，多根所述导温棒的一端贯穿伸出电解池外，且固定连接有同一个环形扩热板，所述散热风机为直流风机，且自适应变控调节机构串联在散热风机的供电电路上。

在上述的一种石墨烯制备装置中，所述自动补液机构包括增压壳，所述增压壳内密封设置有增压活塞，所述增压活塞的上端固定连接有多根挤推杆，多根所述挤推杆的上端贯穿伸出增压壳的上端，且固定连接有同一个挤推板，所述挤推板的下端和增压壳的上端固定连接有多个套设在挤推杆外的顶推弹簧，所述增压壳的上端还固定连接有U形立板，所述U形立板水平部的下端和增压壳的上端通过轴承对称转动连接有两根转动螺杆，所述挤推板的上端两侧均固定安设有磁推机构，所述磁推机构的输出端固定连接有与转动螺杆螺纹连接的弧形螺纹板，所述U形立板的上端中间位置固定安设有双轴电机，所述双轴电机的两端输出端均通过锥齿轮组件与转动螺杆的上端传动连接，所述增压壳的上端还固定连接有断电开关，所述断电开关和磁推机构电连接，所述增压壳的下端侧壁对称固定连通有补液管和压送管，所述补液管的一端与储液舱连通，所述压送管的一端与电解池连通，所述补液管和压送管上均安设有单向阀，所述双轴电机为直流电机，且自适应变控调节机构串联在双轴电机的供电电路上。

在上述的一种石墨烯制备装置中，所述阴极清理机构包括清理筒，所述清理筒的上端内壁固定连接有中空环板，所述中空环板的内壁均匀固定连通有多个清理喷嘴，所述中空环板的侧壁固定连通有输送管，所述输送管上安设有输送泵，所述输送泵固定连接在清理筒外，所述清理筒的上端内壁还固定安设有圆形滑轨，所述圆形滑轨内的滑块固定连接有支撑圆环，所述支撑圆环的内壁通过多根弹性伸缩杆固定连接有同一个弧形擦板，所述支撑圆环的内壁固定连接有加力电磁板，所述弧形擦板的后侧固定连接有受力永磁板，所述清理筒的外壁通过电机驱动组件驱动支撑圆环转动。

在上述的一种石墨烯制备装置中，所述自适应变控调节机构包括固定连接在横板上端的U形固定板，所述U形固定板的上端固定安设有调节壳，所述调节壳的一侧侧壁开设有多个插孔，且对应插孔内活动插套有调节杆，多根所述调节杆位于调节壳内的一端固定连接有同一个调节板，所述调节板的侧壁和调节壳的内壁固定连接有多个套设在调节杆外的补偿弹簧，所述调节板的上端固定连接有调节导电接片，所述调节壳的内壁上侧固定安设有与调节导电接片接触电接的调节电阻棒，所述调节壳的内壁下侧固定连接有调节电磁板，所述调节板的侧壁固定连接有调节永磁板，所述交变电源的输出端还通过整流器分接电路与调节电磁板电接。

在上述的一种石墨烯制备装置中，所述计时制备完成触发反馈机构包括触发圆壳，所述触发圆壳的内壁中心处通过轴承转动连接有传动轴，所述触发圆壳的外壁固定安设有减速电机，所述减速电机的输出端与传动轴的一端固定连接，所述传动轴的轴壁固定套接有延伸杆，所述延伸杆的一端固定连接有按压块，所述按压块的侧壁设为弧面，所述触发圆壳的内壁固定连接有触发开关，所述减速电机为直流电机，且自适应变控调节机构串联在减速电机的供电电路上。

在上述的一种石墨烯制备装置中，所述磁推机构包括定位座，所述定位座的侧壁开设有多个插孔，且对应插孔内活动插套有推拉杆，多根所述推拉杆的一端固定连接在弧形螺纹板的后侧，所述弧形螺纹板的后侧和定位座之间固定连接有多个套设在推拉杆外的复位弹簧，多根所述推拉杆的后端固定连接有同一个推拉板，所述定位座的侧壁固定连接有罩套在推拉板外的绝缘壳，所述推拉板的侧壁固定连接有推力永磁板，所述绝缘壳的内壁固定连接有推力电磁板。

与现有的技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过设置的底座、电解制备机构、自适应变控调节机构，能够进行高速有效的石墨烯制备，且对制备中产生的废气进行有效排出，避免废气积聚对环境造成污染的问题。

2、通过设置的全方位冷却恒温机构、自适应变控调节机构，能够基于电解程度进行对电解液的自适应冷却操作，使得电解液始终保持在一个稳定的工作温度，避免电解过程中电解液温度上升影响石墨烯的制备质量的问题。

3、通过设置的自动补液机构、储液舱、自适应变控调节机构，能够基于电解程度进行对电解液的自动补液操作，使得电解液保持在一个稳定的电解液位，且避免了一次添加电解液过多，进而造成电解液波动大，从而造成石墨烯成型撕裂的问题，保证石墨烯的稳定制备。

4、通过设置的阴极清理机构、计时制备完成触发反馈机构、自适应变控调节机构，能够自动计算石墨阳极的消解速度，在石墨阳极完全电解完成后自动将其取出进行替换，并同步对阴极进行清理，提高石墨烯制备的自动化程度和效率。

5、综上所述：本发明能够进行高速有效的石墨烯制备，且对制备中产生的废气进行有效排出，避免废气积聚对环境造成污染的问题，使得电解液始终保持在一个稳定的工作温度，避免电解过程中电解液温度上升影响石墨烯的制备质量的问题，使得电解液保持在一个稳定的电解液位，且避免了一次添加电解液过多，进而造成电解液波动大，从而造成石墨烯成型撕裂的问题，保证石墨烯的稳定制备。

附图说明

图1是本发明提供的一种石墨烯制备装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种石墨烯制备装置的电解制备机构的剖视结构示意图；

图3是本发明提供的一种石墨烯制备装置的全方位冷却恒温机构的剖视结构示意图；

图4是本发明提供的一种石墨烯制备装置的自动补液机构的剖视结构示意图；

图5是本发明提供的一种石墨烯制备装置的阴极清理机构的剖视结构示意图；

图6是图5中部分放大的结构示意图；

图7是本发明提供的一种石墨烯制备装置的自适应变控调节机构的剖视结构示意图；

图8是本发明提供的一种石墨烯制备装置的计时制备完成触发反馈机构的剖视结构示意图；

图9是本发明提供的一种石墨烯制备装置的磁推机构的剖视结构示意图。

图中：1底座、2电解制备机构、21电解池、22电解液、23电动推杆、24电机旋转组件、25横板、26吊杆、27石墨阳极、28铂丝阴极、29交变电源、210连接柱、211盖板、212排气壳、213抽吸风机、214排气管、3全方位冷却恒温机构、31圆形电动滑轨、32制冷壳、33电冷棒、34冷风筒、35散热风机、36导温棒、37环形扩热板、4自动补液机构、41增压壳、42增压活塞、43挤推杆、44挤推板、45顶推弹簧、46U形立板、47转动螺杆、48弧形螺纹板、49双轴电机、410锥齿轮组件、411断电开关、412补液管、413压送管、5阴极清理机构、51清理筒、52中空环板、53清理喷嘴、54输送管、55输送泵、56圆形滑轨、57支撑圆环、58弹性伸缩杆、59弧形擦板、510加力电磁板、511受力永磁板、512电机驱动组件、6自适应变控调节机构、61U形固定板、62调节壳、63调节杆、64调节板、65补偿弹簧、66调节导电接片、67调节电阻棒、68调节电磁板、69调节永磁板、610整流器、7计时制备完成触发反馈机构、71触发圆壳、72传动轴、73减速电机、74延伸杆、75按压块、76触发开关、8磁推机构、81定位座、82推拉杆、83复位弹簧、84推拉板、85绝缘壳、86推力永磁板、87推力电磁板、9储液舱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-图9所示，一种石墨烯制备装置，包括底座1，底座1的上端固定安设有电解制备机构2，电解制备机构2包括电解池21，电解池21内注入有电解液22，底座1的上端一侧还转动连接有电动推杆23，底座1的上端固定安设有用于驱动电动推杆23转动的电机旋转组件24，电动推杆23的上端输出端固定连接有横板25，横板25的下端对称固定连接有两根吊杆26，两根吊杆26的下端分别固定连接有石墨阳极27和铂丝阴极28，横板25的上端一侧还固定安设有交变电源29，交变电源29的正负极分别与石墨阳极27和铂丝阴极28导电连接，横板25的下端还对称固定连接有多根连接柱210，多根连接柱210的下端固定连接有同一个盖板211，盖板211挡接在电解池21的上端，盖板211的上端一体连接有排气壳212，排气壳212内固定安设有抽吸风机213，排气壳212的上端固定连通有排气管214。

底座1的上端还固定安设有环绕电解制备机构2设置的全方位冷却恒温机构3，全方位冷却恒温机构3包括固定连接在底座1上端的圆形电动滑轨31，圆形电动滑轨31内滑块的上端固定安设有制冷壳32，制冷壳32内固定安设有多个电冷棒33，制冷壳32靠近电解池21的一侧还固定连通有多个冷风筒34，制冷壳32的后侧固定嵌装有散热风机35，电解池21的侧壁固定插套有多根导温棒36，多根导温棒36的一端贯穿伸出电解池21外，且固定连接有同一个环形扩热板37，散热风机35为直流风机，且自适应变控调节机构6串联在散热风机35的供电电路上。

底座1的上端一侧还固定安设有储液舱9和自动补液机构4，自动补液机构4包括增压壳41，增压壳41内密封设置有增压活塞42，增压活塞42的上端固定连接有多根挤推杆43，多根挤推杆43的上端贯穿伸出增压壳41的上端，且固定连接有同一个挤推板44，挤推板44的下端和增压壳41的上端固定连接有多个套设在挤推杆43外的顶推弹簧45，增压壳41的上端还固定连接有U形立板46，U形立板46水平部的下端和增压壳41的上端通过轴承对称转动连接有两根转动螺杆47，挤推板44的上端两侧均固定安设有磁推机构8，磁推机构8的输出端固定连接有与转动螺杆47螺纹连接的弧形螺纹板48，U形立板46的上端中间位置固定安设有双轴电机49，双轴电机49的两端输出端均通过锥齿轮组件410与转动螺杆47的上端传动连接，增压壳41的上端还固定连接有断电开关411，断电开关411和磁推机构8电连接，增压壳41的下端侧壁对称固定连通有补液管412和压送管413，补液管412的一端与储液舱9连通，压送管413的一端与电解池21连通，补液管412和压送管413上均安设有单向阀，双轴电机49为直流电机，且自适应变控调节机构6串联在双轴电机49的供电电路上。

自动补液机构4连通在储液舱9和电解制备机构2之间，底座1的上端另一侧还固定安设有阴极清理机构5，阴极清理机构5包括清理筒51，清理筒51的上端内壁固定连接有中空环板52，中空环板52的内壁均匀固定连通有多个清理喷嘴53，中空环板52的侧壁固定连通有输送管54，输送管54上安设有输送泵55，输送泵55固定连接在清理筒51外，清理筒51的上端内壁还固定安设有圆形滑轨56，圆形滑轨56内的滑块固定连接有支撑圆环57，支撑圆环57的内壁通过多根弹性伸缩杆58固定连接有同一个弧形擦板59，支撑圆环57的内壁固定连接有加力电磁板510，弧形擦板59的后侧固定连接有受力永磁板511，清理筒51的外壁通过电机驱动组件512驱动支撑圆环57转动。

电解制备机构2的上端固定安设有自适应变控调节机构6，自适应变控调节机构6包括固定连接在横板25上端的U形固定板61，U形固定板61的上端固定安设有调节壳62，调节壳62的一侧侧壁开设有多个插孔，且对应插孔内活动插套有调节杆63，多根调节杆63位于调节壳62内的一端固定连接有同一个调节板64，调节板64的侧壁和调节壳62的内壁固定连接有多个套设在调节杆63外的补偿弹簧65，调节板64的上端固定连接有调节导电接片66，调节壳62的内壁上侧固定安设有与调节导电接片66接触电接的调节电阻棒67，调节壳62的内壁下侧固定连接有调节电磁板68，调节板64的侧壁固定连接有调节永磁板69，交变电源29的输出端还通过整流器610分接电路与调节电磁板68电接。

电解制备机构2的上端还固定安设有计时制备完成触发反馈机构7，计时制备完成触发反馈机构7包括触发圆壳71，触发圆壳71的内壁中心处通过轴承转动连接有传动轴72，触发圆壳71的外壁固定安设有减速电机73，减速电机73的输出端与传动轴72的一端固定连接，传动轴72的轴壁固定套接有延伸杆74，延伸杆74的一端固定连接有按压块75，按压块75的侧壁设为弧面，触发圆壳71的内壁固定连接有触发开关76，减速电机73为直流电机，且自适应变控调节机构6串联在减速电机73的供电电路上。

自适应变控调节机构6与电解制备机构2、全方位冷却恒温机构3、自动补液机构4和计时制备完成触发反馈机构7电连接。

磁推机构8包括定位座81，定位座81的侧壁开设有多个插孔，且对应插孔内活动插套有推拉杆82，多根推拉杆82的一端固定连接在弧形螺纹板48的后侧，弧形螺纹板48的后侧和定位座81之间固定连接有多个套设在推拉杆82外的复位弹簧83，多根推拉杆82的后端固定连接有同一个推拉板84，定位座81的侧壁固定连接有罩套在推拉板84外的绝缘壳85，推拉板84的侧壁固定连接有推力永磁板86，绝缘壳85的内壁固定连接有推力电磁板87。

现对本发明的操作原理做如下描述：将交变电源29的正负极接线分别与石墨阳极27和铂丝阴极28电接，将电解液22注入电解池21内，先通过交变电源29通入静置电压2.5V并持续60s，使得电解液22可以完全浸润到石墨阳极27的晶体晶界中去，再通过交变电源29施加交替电压，对石墨阳极27进行消耗，通过使石墨阳极27上的电压变化，电解质离子进入或离开石墨中的碳原子层之间的间隙，在电解质离子的运动的作用下，单层或少数层的碳原子层可以逐步脱落并进入电解液22，从而获得石墨烯的悬浊液，再将各电解池21中全部悬浮在电解液22表面上的石墨烯薄片收集起来，用100nm过滤真空过滤，去除不必要的石墨粒子后，反复用水清洗，除去残留酸液，再用真空烘箱干燥后，将所得石墨烯薄片粉末，放于二甲基甲酰胺溶液中分散，并通过温和水浴超声下处理300s，将获得的悬浮石墨烯溶液用离心机分离，继续干燥后得到石墨烯膜片，电解的时候盖板211抵触在电解池21的上端，并同步打开抽吸风机213，将电接中产生的废气抽出转移至废气净化处理机构内，对废气进行处理净化，能够进行高速有效的石墨烯制备，且对制备中产生的废气进行有效排出，避免废气积聚对环境造成污染的问题；

且抽吸风机213为直流风机，自适应变控调节机构6中的调节导电接片66和调节电阻棒67串联在抽吸风机213的供电电路上，交变电源29的输出端还通过整流器610分接电路与调节电磁板68电接，由于在电解石墨烯的过程中，电压强度的选择通常需要根据制备面积和体积来进行调整，电压强度是影响电解过程的重要参数之一，它直接影响石墨烯的生长速率、质量和形态，直接体现在制备面积较大的情况下，较高的电压强度可以确保整个电解过程中电流的充分分布，从而提高生长速率和石墨烯的产量，体积较大的电解池21需要更高的电压强度来维持电流密度，以确保整个电解池21内的反应均匀进行，因此在实际生产中的电解电流强度也会不同，交变电源29输出的电流一部分通过整流器610反馈在调节电磁板68上，调节电磁板68在交变电源29产生较大电流时，表明此时电解过程较大，调节电磁板68磁性更强，进而配合调节永磁板69驱动调节导电接片66在调节电阻棒67上移动的距离更大，进而使得调节电阻棒67的接入阻值变小，进而使得抽吸风机213供电电路的电流变大，使得抽吸风机213的供电电压增大，抽吸风机213的功率加强，保证废气的排放速率，使得排气速率与电解强度相匹配，避免废气不能及时输送，或者抽吸风机213抽吸力过大影响石墨烯生长的问题；

在进行电解制备的过程中，圆形电动滑轨31带动制冷壳32环绕电解池21移动，散热风机35配合电冷棒33吹气冷气作用在环形扩热板37上，再配合导温棒36对电解液22进行快速换热，且调节导电接片66和调节电阻棒67同样串联在散热风机35的供电电路上，在电解强度上升时，由于调节电阻棒67的接入电阻变小，进而使得散热风机35的功率增强，提高散热性能，能够基于电解程度进行对电解液22的自适应冷却操作，使得电解液22始终保持在一个稳定的工作温度，避免电解过程中电解液22温度上升影响石墨烯的制备质量的问题；

双轴电机49通过锥齿轮组件410驱动两根转动螺杆47同步转动，通过转动螺杆47和弧形螺纹板48的螺纹套接作用驱动挤推板44下移，挤推板44配合挤推杆43推动增压活塞42下移，将增压壳41内的电解液22通过压送管413输送至电解池21内进行补偿，且在这个过程中，推力电磁板87处于供电状态，配合推力永磁板86能够推动推拉板84和推拉杆82使得弧形螺纹板48与转动螺杆47稳定接触，当增压活塞42移动至最下端后，此时挤推板44作用在断电开关411上，断电开关411被触发断去对推力电磁板87的供电，此时在复位弹簧83的作用下使得弧形螺纹板48脱离与转动螺杆47的连接，再通过顶推弹簧45使得挤推板44快速上移复位，断电开关411断去推力电磁板87的供电保持3s，保证挤推板44能够复位至最上侧，而后再次连通对推力电磁板87的供电，继续进行电解液22的补充工作，增压活塞42在上移的过程中在增压壳41的下侧形成负压抽吸力，进而配合补液管412再次汲取电解液22至增压壳41内准备下一次的补液操作，能够进行对电解液22的自动补液操作，使得电解液22保持在一个稳定的电解液22位，且采用逐步加液的操作，避免了一次添加电解液22过多，进而造成电解液22波动大，从而造成石墨烯成型撕裂的问题，保证石墨烯的稳定制备，同样的调节导电接片66和调节电阻棒67串联在双轴电机49的供电电路上，双轴电机49为直流电机，在电接强度增大的时候，双轴电机49的功率增强，进而可以提高补液速度，能够基于电解强度的变化自动调节补液速率，保证补液操作的稳定进行；

调节导电接片66和调节电阻棒67也接入减速电机73的供电电路上，减速电机73为直流电机，电解强度的增强表现在减速电机73的功率提高，也表现为石墨阳极27的消耗速度增快，减速电机73通过传动轴72和延伸杆74带动按压块75的转动速率提升，使得按压块75更快作用在触发开关76上，触发开关76被触发后，表明石墨阳极27被消耗完，此时先控制电动推杆23抬升整个横板25的高度，使得石墨阳极27和铂丝阴极28脱离电解池21外，再通过电机旋转组件24驱动电动推杆23旋转180度，使得石墨阳极27转动至更换工位，进行石墨阳极27的更换，电动推杆23再驱动横板25下移，下移的过程中铂丝阴极28对准清理筒51，此时启动输送泵55配合输送管54将清洗用的去离子水通过中空环板52和清理喷嘴53喷出，对铂丝阴极28的表面进行快速冲刷清理，去除铂丝阴极28表面的杂质，在石墨阳极27替换好，且对电解池21内的石墨烯成型物质取出后，电动推杆23再次带动横板25上移，提高石墨阳极27和铂丝阴极28的高度，此过程中向加力电磁板510供电，加力电磁板510通电产生磁性配合受力永磁板511使得弧形擦板59克服弹性伸缩杆58的弹力移动，使得弧形擦板59紧贴在铂丝阴极28的外表面，通过电机驱动组件512驱动支撑圆环57在圆形滑轨56内转动，配合弧形擦板59对铂丝阴极28的表面进行快速擦拭清理，能够自动计算石墨阳极27的消解速度，在石墨阳极27完全电解完成后自动将其取出，方便进行替换工作，并同步对阴极进行清理，提高石墨烯制备的自动化程度和效率。

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 (4)

1.一种石墨烯制备装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）的上端固定安设有电解制备机构（2），所述底座（1）的上端还固定安设有环绕电解制备机构（2）设置的全方位冷却恒温机构（3），所述底座（1）的上端一侧还固定安设有储液舱（9）和自动补液机构（4），所述自动补液机构（4）连通在储液舱（9）和电解制备机构（2）之间，所述底座（1）的上端另一侧还固定安设有阴极清理机构（5），所述电解制备机构（2）的上端固定安设有自适应变控调节机构（6），所述电解制备机构（2）的上端还固定安设有计时制备完成触发反馈机构（7）；

所述自适应变控调节机构（6）与电解制备机构（2）、全方位冷却恒温机构（3）、自动补液机构（4）和计时制备完成触发反馈机构（7）电连接；

所述电解制备机构（2）包括电解池（21），所述电解池（21）内注入有电解液（22），所述底座（1）的上端一侧还转动连接有电动推杆（23），所述底座（1）的上端固定安设有用于驱动电动推杆（23）转动的电机旋转组件（24），所述电动推杆（23）的上端输出端固定连接有横板（25），所述横板（25）的下端对称固定连接有两根吊杆（26），两根所述吊杆（26）的下端分别固定连接有石墨阳极（27）和铂丝阴极（28），所述横板（25）的上端一侧还固定安设有交变电源（29），所述交变电源（29）的正负极分别与石墨阳极（27）和铂丝阴极（28）导电连接，所述横板（25）的下端还对称固定连接有多根连接柱（210），多根所述连接柱（210）的下端固定连接有同一个盖板（211），所述盖板（211）挡接在电解池（21）的上端，所述盖板（211）的上端一体连接有排气壳（212），所述排气壳（212）内固定安设有抽吸风机（213），所述排气壳（212）的上端固定连通有排气管（214）；

所述全方位冷却恒温机构（3）包括固定连接在底座（1）上端的圆形电动滑轨（31），所述圆形电动滑轨（31）内滑块的上端固定安设有制冷壳（32），所述制冷壳（32）内固定安设有多个电冷棒（33），所述制冷壳（32）靠近电解池（21）的一侧还固定连通有多个冷风筒（34），所述制冷壳（32）的后侧固定嵌装有散热风机（35），所述电解池（21）的侧壁固定插套有多根导温棒（36），多根所述导温棒（36）的一端贯穿伸出电解池（21）外，且固定连接有同一个环形扩热板（37），所述散热风机（35）为直流风机，且自适应变控调节机构（6）串联在散热风机（35）的供电电路上；

所述阴极清理机构（5）包括清理筒（51），所述清理筒（51）的上端内壁固定连接有中空环板（52），所述中空环板（52）的内壁均匀固定连通有多个清理喷嘴（53），所述中空环板（52）的侧壁固定连通有输送管（54），所述输送管（54）上安设有输送泵（55），所述输送泵（55）固定连接在清理筒（51）外，所述清理筒（51）的上端内壁还固定安设有圆形滑轨（56），所述圆形滑轨（56）内的滑块固定连接有支撑圆环（57），所述支撑圆环（57）的内壁通过多根弹性伸缩杆（58）固定连接有同一个弧形擦板（59），所述支撑圆环（57）的内壁固定连接有加力电磁板（510），所述弧形擦板（59）的后侧固定连接有受力永磁板（511），所述清理筒（51）的外壁通过电机驱动组件（512）驱动支撑圆环（57）转动；

所述自适应变控调节机构（6）包括固定连接在横板（25）上端的U形固定板（61），所述U形固定板（61）的上端固定安设有调节壳（62），所述调节壳（62）的一侧侧壁开设有多个插孔，且对应插孔内活动插套有调节杆（63），多根所述调节杆（63）位于调节壳（62）内的一端固定连接有同一个调节板（64），所述调节板（64）的侧壁和调节壳（62）的内壁固定连接有多个套设在调节杆（63）外的补偿弹簧（65），所述调节板（64）的上端固定连接有调节导电接片（66），所述调节壳（62）的内壁上侧固定安设有与调节导电接片（66）接触电接的调节电阻棒（67），所述调节壳（62）的内壁下侧固定连接有调节电磁板（68），所述调节板（64）的侧壁固定连接有调节永磁板（69），所述交变电源（29）的输出端还通过整流器（610）分接电路与调节电磁板（68）电接。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备装置，其特征在于，所述自动补液机构（4）包括增压壳（41），所述增压壳（41）内密封设置有增压活塞（42），所述增压活塞（42）的上端固定连接有多根挤推杆（43），多根所述挤推杆（43）的上端贯穿伸出增压壳（41）的上端，且固定连接有同一个挤推板（44），所述挤推板（44）的下端和增压壳（41）的上端固定连接有多个套设在挤推杆（43）外的顶推弹簧（45），所述增压壳（41）的上端还固定连接有U形立板（46），所述U形立板（46）水平部的下端和增压壳（41）的上端通过轴承对称转动连接有两根转动螺杆（47），所述挤推板（44）的上端两侧均固定安设有磁推机构（8），所述磁推机构（8）的输出端固定连接有与转动螺杆（47）螺纹连接的弧形螺纹板（48），所述U形立板（46）的上端中间位置固定安设有双轴电机（49），所述双轴电机（49）的两端输出端均通过锥齿轮组件（410）与转动螺杆（47）的上端传动连接，所述增压壳（41）的上端还固定连接有断电开关（411），所述断电开关（411）和磁推机构（8）电连接，所述增压壳（41）的下端侧壁对称固定连通有补液管（412）和压送管（413），所述补液管（412）的一端与储液舱（9）连通，所述压送管（413）的一端与电解池（21）连通，所述补液管（412）和压送管（413）上均安设有单向阀，所述双轴电机（49）为直流电机，且自适应变控调节机构（6）串联在双轴电机（49）的供电电路上。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备装置，其特征在于，所述计时制备完成触发反馈机构（7）包括触发圆壳（71），所述触发圆壳（71）的内壁中心处通过轴承转动连接有传动轴（72），所述触发圆壳（71）的外壁固定安设有减速电机（73），所述减速电机（73）的输出端与传动轴（72）的一端固定连接，所述传动轴（72）的轴壁固定套接有延伸杆（74），所述延伸杆（74）的一端固定连接有按压块（75），所述按压块（75）的侧壁设为弧面，所述触发圆壳（71）的内壁固定连接有触发开关（76），所述减速电机（73）为直流电机，且自适应变控调节机构（6）串联在减速电机（73）的供电电路上。

4.根据权利要求2所述的一种石墨烯制备装置，其特征在于，所述磁推机构（8）包括定位座（81），所述定位座（81）的侧壁开设有多个插孔，且对应插孔内活动插套有推拉杆（82），多根所述推拉杆（82）的一端固定连接在弧形螺纹板（48）的后侧，所述弧形螺纹板（48）的后侧和定位座（81）之间固定连接有多个套设在推拉杆（82）外的复位弹簧（83），多根所述推拉杆（82）的后端固定连接有同一个推拉板（84），所述定位座（81）的侧壁固定连接有罩套在推拉板（84）外的绝缘壳（85），所述推拉板（84）的侧壁固定连接有推力永磁板（86），所述绝缘壳（85）的内壁固定连接有推力电磁板（87）。