CN207641547U - 一种层状材料碾磨设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种层状材料碾磨设备，包括第一驱动结构、第二驱动结构、物料筒、同轴穿入物料筒的芯轴以及环绕芯轴周向均匀分布的多根碾磨棒，所述芯轴通过第一驱动结构驱动转动，所述碾磨棒的两端分别通过对应的物料筒端面支撑且与对应的物料筒端面转动连接，碾磨棒通过第二驱动结构驱动与芯轴同方向转动。该结构的层状材料碾磨设备，能使物料持续受到强挤压力，强揉搓力，不仅对物料碾磨均匀，而且碾磨效率高、碾磨效果好，用于二硫化钼薄膜的制备时，有利于获得较大面积的少层二硫化钼材料。

Description

一种层状材料碾磨设备

技术领域

本实用新型涉及碾磨设备领域，具体涉及一种层状材料碾磨设备。

背景技术

随着2004年对石墨烯的发现，探寻其他新型二维材料的研究成为了近十年研究的热点。二硫化钼作为过渡金属硫化物，是一种类石墨烯性质的二维材料。块体二硫化钼是一种间接帯隙半导体，其帯隙为1.2eV，随着二硫化钼层数的减少，尤其当减到单层的时候，二硫化钼变成了直接帯隙半导体，且其帯隙增加到1.8eV。正因如此，二硫化钼将是一种在电学、光学、半导体领域具有十分重要应用前景的二维纳米材料。

目前，二硫化钼薄膜的制备方法，主要有“自上而下”和“自下而上”两种。“自下而上”法通常为化学气相沉积(CVD)法，主要是利用不同的钼源和硫源在不同的反应条件下在衬底上沉积类石墨烯二硫化钼进行反应，通过气相沉积获得大面积的二硫化钼薄膜。虽然“自下而上”法能获得大尺寸的二硫化钼薄膜，但是光学和电学性质不及“自上而下”法制备出来的样品，同时存在反应温度高、条件苛刻、反应速率低、制备时间长、反应后的尾气对环境有污染等缺点。“自上而下”法包括微机械力剥离法、锂离了插层法、液相超声剥离法、激光法等。微机械力剥离法这种方法制备的二硫化钼样品缺陷很少、晶体结构完美，因此具有非常好的光电学性质，但这种方法制备的二硫化钼样品尺寸很小、产量低以及重复性较差。锂离子插层法与微机械力剥离法相比，剥离的效率高、尺寸大、范围广，但操作复杂、费时费力、成本高。液相超声法是一种非常新的方法，具有操作简单，可实现批量生产等优点，但是剥离率较低。激光法制备出来的二硫化钼形状非常规则，且光电性质和直接用微机械力方法剥离下来的二硫化钼相当，但该法对入料厚度有严格要求(<20层)，且只能制备单层二硫化钼。

在二氧化钼的制备过程中，如何使原材料碾磨均匀以及如何加大对原材料的揉搓力成为影响二氧化钼品质的重要因素，目前的碾磨设备，存在碾磨不均匀、挤压力和揉搓力均较少的缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种层状材料碾磨设备，不仅对物料碾磨均匀，而且碾磨效率高、碾磨效果好，用于二硫化钼薄膜的制备时，有利于获得较大面积的少层二硫化钼材料。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：一种层状材料碾磨设备，包括第一驱动结构、第二驱动结构、物料筒、同轴穿入物料筒的芯轴以及环绕芯轴周向均匀分布的多根碾磨棒，所述芯轴通过第一驱动结构驱动转动，所述碾磨棒的两端分别通过对应的物料筒端面支撑且与对应的物料筒端面转动连接，碾磨棒通过第二驱动结构驱动与芯轴同方向转动。

进一步，所述第一驱动结构包括第一驱动电机、变速箱和离合器，所述第一驱动电机、变速箱、离合器以及芯轴依次传动连接。

进一步，所述第二驱动结构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴上设置有主动带轮，每根碾磨棒的一端均伸出物料筒外且套设有从动带轮，主动带轮与多个从动带轮之间通过传送带构成带传动结构。

进一步，所述碾磨棒的截面呈凸轮状。

进一步，所述物料筒内套设有挤压筒，所述挤压筒包括周向分布的多块挤压板，所述挤压板之间依次铰接，挤压板背面通过弹簧与物料筒内壁连接，挤压板端面通过帆布与物料筒内壁连接，物料筒的两个端面分别设置有进料口和排料口。

进一步，所述芯轴和碾磨棒外壁喷涂有氧化锆或者碳化钨涂层。

本实用新型的有益效果：

1、碾磨过程中，物料在物料筒内壁与碾磨棒之间、碾磨棒与碾磨棒之间以及碾磨棒与芯轴之间揉搓、挤压，由于碾磨棒与芯轴同向转动，对于二硫化钼这类层状物料来说，层与层之间形成反向拉扯力，有利于层与层之间分开而使物料变薄，不仅提高了对物料碾磨的均匀性，而且提高了碾磨效率和效果，有利于获得较大面积的少层二硫化钼材料。

2、碾磨棒的截面呈凸轮状，在碾磨棒转动过程中，物料筒内壁与碾磨棒之间、碾磨棒与碾磨棒之间以及碾磨棒与芯轴之间的间隙会发生改变，从而根据物料的充实度提供合适的挤压力，有利于获得强挤压力和强揉搓力，使物料在上述间隙之间受到可靠的揉搓力和挤压力，从而进一步提高碾磨效率和效果。

3、物料在挤压筒内揉搓、挤压，在弹簧弹力作用下，挤压板有向内收缩或者箍紧的趋势，使物料整体在挤压环境下碾磨，进一步提高了碾磨效率和效果，更加有利于获得较大面积的少层二硫化钼材料。

4、物料一边传送一边碾磨，可实现连续、稳定作业，有效提高了碾磨效率。

5、碾磨棒外壁喷涂有氧化锆或者碳化钨涂层，提高了碾磨棒的耐磨性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型另一种结构的侧视图；

图3为挤压筒的截面示意图。

具体实施方式

实施例1

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，如图1所示：本实用新型提供了一种层状材料碾磨设备，包括第一驱动结构、第二驱动结构、物料筒1、同轴穿入物料筒的芯轴2以及环绕芯轴周向均匀分布的多根碾磨棒15，所述物料筒的两端面分别设置有进料口13和排料口14，进料口靠近物料筒顶部设置，出料口靠近物料筒底部设置，所述芯轴通过第一驱动结构驱动转动，所述第一驱动结构包括第一驱动电机3、变速箱4和离合器5，所述第一驱动电机、变速箱、离合器以及芯轴依次传动连接，所述碾磨棒的两端分别通过对应的物料筒端面支撑且与对应的物料筒端面转动连接，碾磨棒通过第二驱动结构驱动与芯轴同方向转动，所述第二驱动结构包括第二驱动电机6，所述第二驱动电机的输出轴上设置有主动带轮7，每根碾磨棒的一端均伸出物料筒外且套设有从动带轮8，主动带轮与多个从动带轮之间通过传送带9构成带传动结构，碾磨棒之间的法向间隙为20μm～200μm。碾磨时，物料以一定的挤压力从进料口进入，从出料口排出，可通过挤压设备将物料挤入物料筒内，第一驱动电机驱动芯轴转动，第二驱动电机通过带传动结构带动碾磨棒转动，芯轴与碾磨棒同向转动，二硫化钼物料在物料筒内壁与碾磨棒之间、碾磨棒与碾磨棒之间以及碾磨棒与芯轴之间揉搓、挤压，由于芯轴与碾磨棒转向相同，对于二硫化钼这类层状物料来说，层与层之间形成反向拉扯力，有利于层与层之间分开而使物料变薄，不仅提高了对物料碾磨的均匀性，而且提高了碾磨效率和效果，有利于获得较大面积的少层二硫化钼材料。为提高碾磨棒和芯轴的耐磨性能，在芯轴和碾磨棒外壁均喷涂氧化锆或者碳化钨涂层。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述碾磨棒的截面呈凸轮状，碾磨棒转动过程中，物料筒内壁与碾磨棒之间、碾磨棒与碾磨棒之间以及碾磨棒与芯轴之间的间隙会发生改变，从而根据物料的充实度提供合适的挤压力，使物料在上述间隙之间受到可靠的揉搓力和挤压力，从而进一步提高碾磨效率和效果。

实施例2

如图2-3所述，与实施例1相比，本实施例的不同之处体现在：所述物料筒内套设有挤压筒10，所述挤压筒包括周向分布的多块挤压板11，所述挤压板之间依次铰接，挤压板背面通过弹簧12与物料筒内壁连接，挤压板端面通过帆布与物料筒内壁连接，帆布能阻挡碾磨过程中物料进入物料筒内壁与挤压筒外壁之间。碾磨物料时，物料进入挤压筒围成的区域内，在弹簧弹力作用下，挤压板有向内收缩或者箍紧的趋势，使物料整体在挤压环境下碾磨，进一步提高了碾磨效率和效果，更加有利于获得较大面积的少层二硫化钼材料。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种层状材料碾磨设备，其特征在于：包括第一驱动结构、第二驱动结构、物料筒、同轴穿入物料筒的芯轴以及环绕芯轴周向均匀分布的多根碾磨棒，所述芯轴通过第一驱动结构驱动转动，所述碾磨棒的两端分别通过对应的物料筒端面支撑且与对应的物料筒端面转动连接，碾磨棒通过第二驱动结构驱动与芯轴同方向转动。

2.根据权利要求1所述的层状材料碾磨设备，其特征在于：所述第一驱动结构包括第一驱动电机、变速箱和离合器，所述第一驱动电机、变速箱、离合器以及芯轴依次传动连接。

3.根据权利要求1所述的层状材料碾磨设备，其特征在于：所述第二驱动结构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴上设置有主动带轮，每根碾磨棒的一端均伸出物料筒外且套设有从动带轮，主动带轮与多个从动带轮之间通过传送带构成带传动结构。

4.根据权利要求1所述的层状材料碾磨设备，其特征在于：所述碾磨棒的截面呈凸轮状。

5.根据权利要求1所述的层状材料碾磨设备，其特征在于：所述物料筒内套设有挤压筒，所述挤压筒包括周向分布的多块挤压板，所述挤压板之间依次铰接，挤压板背面通过弹簧与物料筒内壁连接，挤压板端面通过帆布与物料筒内壁连接，物料筒的两个端面分别设置有进料口和排料口。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的层状材料碾磨设备，其特征在于：所述芯轴和碾磨棒外壁喷涂有氧化锆或者碳化钨涂层。