专利名称：一种石墨烯制备用插层剥离设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石墨烯制备用设备，尤其涉及一种将石墨烯生产过程中的插层与剥离在同一装置中进行，达到插层和剥离的协同有效进行，实现石墨烯产品的均一稳定生产的石墨烯制备用插层剥离设备。
背景技术：
自从石墨烯2004年被发现以来，其作为一种新型碳材料立即引起了科学界的极大关注。石墨烯具有独特的二维纳米结构，其电子传输速率高、导电性能优越、热导率高，是已知的机械强度最高的物质且具备化学性能稳定透光性好等优点。石墨烯在锂离子电池、超级电容器、功能复合材料、传感器、生物医药、透明导电薄膜、微电子器件等领域具有非常广泛的应用前景。目前，石墨烯的制备大都停留在实验室阶段，其生产制备存在的主要问题是制备效率低，难以满足大规模生产的需要，这就导致石墨烯成本过高。氧化还原石墨法在制备规模上有很大提升但工艺相对繁琐，不易于大规模制备石墨烯。石墨的层间插层在超声辅助下可快速有效的实现，而有效插层又有利于石墨的彻底剥离，因此，有必要设置一种带有搅拌装置的超声处理设备，将石墨烯生产过程中的插层与剥离在同一装置中进行，以达到插层和剥离的协同有效进行，实现石墨烯产品的均一稳定生产。
实用新型内容针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种将石墨烯生产过程中的插层与剥离在同一装置中进行，达到插层和剥离的协同有效进行，实现石墨烯产品的均一稳定生产的石墨烯制备用插层剥离设备。本实用新型是通过 下述技术方案来解决上述技术问题的:一种石墨烯制备用插层剥离设备，所述设备包括超声波发生器、超声波分散罐和用于对分散罐内的石墨悬浮液进行分散的搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌旋转轴和搅拌旋转叶片，搅拌旋转轴一端连接搅拌电机另一端连接搅拌旋转叶片，所述超声波分散罐的侧壁安装有复数个超声波换能器，超声波分散罐的底部呈现漏斗形，底部设置有排料口，排料口上安装有排料管，排料管上安装有打开阀，整个石墨烯制备用插层剥离设备放置在机架上，将电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号的超声波发生器通过电缆与超声波换能器相连，超声波分散罐用于存放插层剂溶液并通过侧壁的超声波换能器将电功率转换成超声波。在本实用新型的具体实施例中:所述超声波分散罐为六面体超声波分散罐，每一面上安装的超声波换能器的数量相同，且数量大于等于四个。在本实用新型的具体实施例中:所述超声波换能器间隔均匀地固定于六面体超声波分散罐上。在本实用新型的具体实施例中:所述超声波分散罐为不锈钢六面体罐，所述超声波分散罐的周围罩着不锈钢外护板。[0009]在本实用新型的具体实施例中:所述搅拌装置中电机搅拌功率范围为200-1500W，搅拌速度范围为30-500rpm。在本实用新型的具体实施例中:所述超声波换能器通过螺钉焊接或胶粘结中的一种或两种方式相结合的方式固定在超声波分散罐上。本实用新型的积极进步效果在于:本实用新型提供的石墨烯制备用插层剥离设备将机械搅拌与超声处理结合在一起，实现石墨烯制备过程中插层和剥离的协同有效进行，使石墨烯生产线布局更加简洁紧凑，降低设备成本，显著提高石墨烯生产效率和产品的均一性稳定性，有利于推动石墨烯的规模化生产。
图1是本实用新型提供的石墨烯插层剥离设备的正视图。图2是本实用新型提供的石墨烯插层剥离设备的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。图1是本实用新型提供的石墨烯插层剥离设备的正视图，图2是本实用新型提供的石墨烯插层剥离设备的俯视图。如图1和2所示:本实用新型提供的石墨烯制备用插层剥离设备，包括超声波发生器、超声波分散罐6和用于对分散罐内的石墨悬浮液进行分散的搅拌装置，搅拌装置包括搅拌电机1、搅拌旋转轴2和搅拌旋转叶片4，搅拌旋转轴2 —端连接搅拌电机I另一端连接搅拌旋转叶片4，超声波分散罐6的侧壁安装有复述个超声波换能器5 (图2中所示为4个)，超声波分散罐6的底部呈现漏斗形61，底部设置有排料口 7，排料口 7上安装有排料管8，排料管8上安装有打开阀9，整个石墨烯制备用插层剥离设备放置在机架3上，将电转换成与超声波换能器5相匹配的高频交流电信号的超声波发生器通过电缆与超声波换能器5相连，其位置可自由摆放，超声波分散罐6用于存放插层剂溶液并通过侧壁的超声波换能器5将电功率转换成超声波。在具体是实施过程中，超声波分散罐6为六面体超声波分散罐(如图2可以很明显的看到)，每一面上安装的超声波换能器5的数量相同，超声波换能器5间隔均匀地固定于六面体超声波分散罐6，且数量大于等于四个(图2中所示为4个)。在具体是实施过程中，超声波分散罐6为不锈钢六面体罐，也可以才用相同功能的其它材料制成，超声波分散罐6的周围罩着不锈钢外护板10，如图2所示。在具体是实施过程中，搅拌装置中搅拌电机I搅拌功率范围为200-1500W，搅拌速度范围为30-500rpm，搅拌装置中搅拌电机I的功率和转速也可根据实际生产需要进行调整在具体是实施过程中，超声波换能器5通过螺钉焊接或胶粘结中的一种或两种方式相结合的方式固定在超声波分散罐6上，也可以采用其它类似的方式固定。本实用新型提供的石墨烯制备用插层剥离设备将机械搅拌与超声处理结合在一起，实现石墨烯制备过程中插层和剥离的协同有效进行，使石墨烯生产线布局更加简洁紧凑，降低设备成本，显著提高石墨烯生产效率和产品的均一性稳定性，有利于推动石墨烯的规模化生产。[0021]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要 求书及其等效物界定。
权利要求1.一种石墨烯制备用插层剥离设备，其特征在于:所述设备包括超声波发生器、超声波分散罐和用于对分散罐内的石墨悬浮液进行分散的搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌旋转轴和搅拌旋转叶片，搅拌旋转轴一端连接搅拌电机另一端连接搅拌旋转叶片，所述超声波分散罐的侧壁安装有复数个超声波换能器，超声波分散罐的底部呈现漏斗形，底部设置有排料口，排料口上安装有排料管，排料管上安装有打开阀，整个石墨烯制备用插层剥离设备放置在机架上，将电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号的超声波发生器通过电缆与超声波换能器相连。
2.根据权利要求1所述的石墨烯制备用插层剥离设备，其特征在于:所述超声波分散罐为六面体超声波分散罐，每一面上安装的超声波换能器的数量相同，且数量大于等于四个。
3.根据权利要求2所述的石墨烯制备用插层剥离设备，其特征在于:所述超声波换能器间隔均匀地固定于六面体超声波分散罐上。
4.根据权利要求2所述的石墨烯制备用插层剥离设备，其特征在于:所述超声波分散罐为不锈钢六面体罐，所述超声波分散罐的周围罩着不锈钢外护板。
5.根据权利要求1所述的石墨烯制备用插层剥离设备，其特征在于:所述搅拌装置中电机搅拌功率范围为200-1500W，搅拌速度范围为30-500rpm。
6.根据权利要求1所述的石墨烯制备用插层剥离设备，其特征在于:所述超声波换能器通过螺钉焊接或胶粘结中的一种或 两种方式相结合的方式固定在超声波分散罐上。
专利摘要本实用新型涉及一种石墨烯制备用插层剥离设备，包括超声波发生器、超声波分散罐和用于对分散罐内的石墨悬浮液进行分散的搅拌装置，搅拌装置包括搅拌电机、搅拌旋转轴和搅拌旋转叶片，搅拌旋转轴一端连接搅拌电机另一端连接搅拌旋转叶片，超声波分散罐的侧壁安装有复数个超声波换能器，超声波分散罐的底部设置有排料口整个石墨烯制备用插层剥离设备放置在机架上。本实用新型提供的石墨烯制备用插层剥离设备将机械搅拌与超声处理结合在一起，实现石墨烯制备过程中插层和剥离的协同有效进行，使石墨烯生产线布局更加简洁紧凑，降低设备成本，显著提高石墨烯生产效率和产品的均一性稳定性，有利于推动石墨烯的规模化生产。
文档编号C01B31/04GK203128206SQ20132011682
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者于伟, 谢华清, 陈立飞, 黎阳 申请人:上海第二工业大学