一种半自动化生产石墨烯粉的设备的制作方法

文档序号:14865110发布日期:2018-07-04 11:34阅读:270来源:国知局

本实用新型涉及纳米材料生产设备领域,尤其涉及一种半自动化生产石墨烯粉的设备。



背景技术:

石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,被称为“黑金”,是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构材料,因其高强度、高热导率、高导电性及高比表面积等优点受到了研究者的广泛重视,其极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

但是现有的石墨烯制备设备多是人工间歇操作,耗费人力大,且能耗高,无法规模化生产。如果能有一种石墨烯生产设备,可以实现自动化规模生产,将改变目前的问题状况。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本实用新型提出一种半自动化生产石墨烯粉的设备。

为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种半自动化生产石墨烯粉的设备,它包括外框架体以及放置于外框架体内的由管道依次连接的原料槽、微波反应釜、储液槽、控制模块、喷雾干燥塔及离心器,各部分之间均设有流量阀;所述外框架体制有两层,分上下两层,所述原料槽、微波反应釜、储液槽及控制模块置于外框架体上层,所述喷雾干燥塔、离心器置于下层;所述原料槽置于外框架体上层左部,微波反应釜置于外框架体上层中部,所述储液槽及控制模块置于外框架体上层右部,所述控制模块通过螺纹与外框架体上层右侧内壁连接;所述喷雾干燥塔置于外框架体下层右部,所述离心器置于外框架体下层中部,并且其下侧在外框架体下层底部上还安置有收集平台。

所述储液槽上连接有混合槽,二者之间也设有流量阀;所述原料槽、混合槽和储液槽内分别安装快速搅拌桨;所述微波反应釜上设有超声波处理器,另在各级微波反应釜的管道口之间设置有振动筛网,所述振动筛网两侧设置有横向快速搅拌的刀片。

所述控制模块包括单片机和时钟定时装置,所述单片机与设备中各部分以及流量阀有连接,并通过时钟定时装置,实现各部分的定时工作以及流量阀的定时开关。

所述原料槽、微波反应釜、储液槽、控制模块、喷雾干燥塔及离心器均通过螺纹连接于外框架体内壁上。所述微波反应釜为控温微波水热反应釜。所述超声波处理器为聚能式超声探头,且超声频率在20kHz-80kHz以内。

作为优选,微波反应釜的数量,根据实际情况需求设置为宜。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:采用半自动化程序,减少人力的投入,并利用喷雾干燥结合离心可实现规模化石墨烯造粒,方便运输和使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

附图标记:1-原料槽;2-流量阀;3-超声波处理器;4-微波反应釜;5-振动筛网;6-混合槽;7-储液槽;8-控制模块;9-喷雾干燥塔;10-离心器;11-收集平台;12-外框架体。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示,一种半自动化生产石墨烯粉的设备,它包括外框架体12以及放置于外框架体12内的由管道依次连接的原料槽1、微波反应釜4、储液槽7、控制模块8、喷雾干燥塔9及离心器10,各部分之间均设有流量阀2;所述外框架体12制有两层,分上下两层,所述原料槽1、微波反应釜4、储液槽7及控制模块8置于外框架体12上层,所述喷雾干燥塔9、离心器10置于下层;所述原料槽1置于外框架体12上层左部,微波反应釜4置于外框架体12上层中部,所述储液槽7及控制模块8置于外框架体12上层右部,所述控制模块8通过螺纹与外框架体12上层右侧内壁连接;所述喷雾干燥塔9置于外框架体12下层右部,所述离心器10置于外框架体12下层中部,并且其下侧在外框架体12下层底部上还安置有收集平台11。

如图1所示,所述储液槽7上连接有混合槽6,二者之间也设有流量阀;所述原料槽1、混合槽6和储液槽7内分别安装快速搅拌桨;所述微波反应釜4上设有超声波处理器3,另在各级微波反应釜4的管道口之间设置有振动筛网5,所述振动筛网5两侧设置有横向快速搅拌的刀片。

如图1所示,所述控制模块8包括单片机和时钟定时装置,所述单片机与设备中各部分以及流量阀有连接,并通过时钟定时装置,实现各部分的定时工作以及流量阀的定时开关。

如图1所示,所述原料槽1、微波反应釜4、储液槽7、控制模块8、喷雾干燥塔9及离心器10均通过螺纹连接于外框架体12内壁上。所述微波反应釜4为控温微波水热反应釜。所述超声波处理器3为聚能式超声探头,且超声频率在20kHz-80kHz以内。

本实用新型的工作原理如下:将石墨、分散剂置于原料槽1,通过快速搅拌桨进行充分搅拌控制分散剂的配比获得石墨预混合液,同时在混合槽6中配制粘合液。控制流量阀2,将上述预混合液通过管道流入微波反应釜4,采取控制聚能式超声探头个数、超声波频率、微波反应釜的输出功率,在储液槽7中获得石墨烯分散液。控制混合槽6的流量阀,将粘合液与石墨烯分散液混合,得到石墨烯浆料。采用离心喷雾干燥方式,在离心器10中通过调节转速达到造粒目的,从而获得石墨烯颗粒。最后可在收集平台11上进行采集作业。

作为优选,微波反应釜4的数量,根据实际情况需求设置为宜。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,因此依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属本实用新型所涵盖的范围。

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