一种二维碳材料生产装置的制作方法

本实用新型涉及二维碳生产技术领域，尤其是指一种二维碳材料生产装置。

背景技术：

二维碳是一种目前非常受欢迎的材料，其中石墨烯是最典型的代表之一。而石墨烯，则是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，其具有优异的光学、电学、力学特性，因此非常适用于目前的新能源电池领域。由于新能源电池的推广，目前市面上对于二维碳的需求非常高，而二维碳的生产有多种方式，其中一种是把二维碳的固相原料(一般为粉体状)和液相原料进行分散混合以后，再通过研磨来得到。

申请号为“201710070457.3”的发明公开文件，具体公开了一种连续生产二维碳、碳纳米管复合材料的智能工作站系统，通过配料罐、磨砂机、中间罐以及离心机的配合，实现了二维碳材料的自动化制备。但是这种方式将具有以下不足：1、碳元素活性好，若在有空气的空间进行分散的话，容易发生危险；2、由于二维碳的粉体状原料是粉状的，若直接进行上料，则容易导致系统周围布满粉尘，对工作环境造成不利影响。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的问题提供一种二维碳材料生产装置，既能够在分散研磨过程中保持二维碳的稳定性，且能够实现无尘上料的效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供的一种二维碳材料生产装置，包括用于把粉体状原料和液相原料混合为混合物的混合罐、用于往所述混合罐内无尘输入粉体状原料的第一上料机构、用于往所述混合罐内输入液相原料的第二上料机构、用于对混合物进行研磨的研磨机构、用于储存研磨后的混合物的储存罐以及用于对储存后的物料进行封装的封装机构，所述混合罐内和所述储存罐内分别填充有惰性气体。

进一步的，所述第一上料机构包括第一上料架、用于连接所述混合罐的第一上料仓、用于把装有粉体状原料的吨袋移送至所述第一上料仓的正上方的移料机构、用于固定吨袋的固定组件以及用于挤出吨袋内的粉体状原料的挤出组件。

更进一步的，所述第一上料机构还包括第二上料仓、滤芯、反吹装置、筛料组件以及用于在所述第二上料仓内形成负压的负压装置，所述第二上料仓连接于所述混合罐，所述滤芯、所述反吹装置和所述筛料组件均设置于所述第二上料仓内；所述筛料组件位于所述滤芯的下方。

进一步的，混合罐和所述研磨机构之间还设置有循环罐，所述循环罐内设置有搅拌组件，所述循环罐内充有惰性气体。

更进一步的，所述混合罐与所述循环罐之间设置有第一过滤器，所述循环罐与所述研磨机构之间设置有第一除铁器。

更进一步的，所述循环罐和所述混合罐之间设置有轮子泵。

进一步的，所述混合罐包括罐体、搅拌机构以及真空上料机，所述罐体内充有惰性气体，所述搅拌机构设置于所述罐体内，所述真空上料机设置于所述罐体和所述第一上料机构之间。

更进一步的，所述混合罐还包括支架以及称重传感器，所述罐体的外侧壁设置有悬件，所述罐体通过所述悬件设置于所述支架，所述称重传感器设置于所述支架和所述悬件之间；所述称重传感器与所述真空上料机电连接。

进一步的，所述储存罐和所述封装机构之间设置有过滤组件，所述过滤组件包括第二过滤器和第二除铁器，混合物经所述第二过滤器以及所述第二除铁器后进入所述封装机构内。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在混合罐内充有惰性气体，来保证二维碳在进行分散混合的过程中不会与氧气反应，保证了研磨的安全性；同时，本实用新型通过设置有第一上料机构，从而实现无尘上料的效果，保证了本实用新型周围工作环境的整洁。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为实施例1中第一上料机构的结构示意图。

图3为实施例2中第一上料机构的结构示意图。

图4为实施例3中第一上料机构的结构示意图。

图5为本实用新型的混合罐的结构示意图。

图6为本实用新型的过滤组件的结构示意图。

附图标记：1—混合罐，2—第一上料机构，3—第二上料机构，4—研磨机构，5—储存罐，6—封装机构，7—循环罐，8—第一过滤器，9—第一除铁器，10—轮子泵，11—罐体，12—搅拌机构，13—真空上料机，14—支架，15—称重传感器，111—悬件，21—第一上料架，22—第一上料仓，23—移料机构，24—固定组件，25—挤出组件，26—第二上料仓，27—滤芯，28—反吹装置，29—负压装置，210—筛料组件，56—过滤组件，71—搅拌组件，561—第二过滤器，562—第二除铁器。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种二维碳材料生产装置，包括用于把粉体状原料和液相原料混合为混合物的混合罐1、用于往所述混合罐1内无尘输入粉体状原料的第一上料机构2、用于往所述混合罐1内输入液相原料的第二上料机构3、用于对混合物进行研磨的研磨机构4、用于储存研磨后的混合物的储存罐5以及用于对储存后的物料进行封装的封装机构6，所述混合罐1内和所述储存罐5内分别填充有惰性气体；具体的，为了节省成本，该惰性气体优选为氮气。

本实用新型通过在混合罐1内充有惰性气体，来保证二维碳在进行分散混合的过程中不会与氧气反应，保证了研磨的安全性；同时，本实用新型通过设置有第一上料机构2，从而实现无尘上料的效果，保证了本实用新型周围工作环境的整洁。

本实用新型中，要实现粉体原料的无尘上料(即粉体上料时不会散开至四周)有多种方式，而作为无尘上料的其中一种方式，如图2所示，所述第一上料机构2包括第一上料架21、用于连接所述混合罐1的第一上料仓22、用于把装有粉体状原料的吨袋移送至所述第一上料仓22的正上方的移料机构23、用于固定吨袋的固定组件24以及用于挤出吨袋内的粉体状原料的挤出组件25。即通过移料机构23把吨袋移送至固定组件24进行固定，使得吨袋固定在第一上料仓22的正上方且吨袋的出料口插入到第一上料仓22内；然后打开吨袋的出料口，使得粉体状原料直接自出料口落入到第一上料仓22内而不与外界接触，从而实现了无尘粉体上料的效果，避免了粉体状原料散落至四周而导致影响了工作环境的整洁。具体的，移料机构23可通过电葫芦或者气缸实现，而挤出组件25则是可以通过气缸驱动板材挤压吨袋来实现，固定组件24仅仅为了承托住吨袋，因此可以通过架子等方式实现，在此不再赘述。

作为本实用新型的第一上料机构2的另一种实施方式，如图3所示，所述第一上料机构2包括第二上料仓26、滤芯27、反吹装置28、筛料组件210以及用于在所述第二上料仓26内形成负压的负压装置29，所述第二上料仓26连接于所述混合罐1，所述滤芯27、所述反吹装置28和所述筛料组件210均设置于所述第二上料仓26内；所述筛料组件210位于所述滤芯27的下方。这种方式适用于小包袋的粉体状原料上料，即由使用者拿着小包袋直接把粉体状原料导入到第二上料仓26中，由负压装置29于第二上料仓26内部形成负压来把粉体状原料吸入第二上料仓26内，粉体状原料经滤芯27进行过滤以后落到筛料组件210上，由筛料组件210振动来实现粉体状原料的初步分散后在进入混合罐1内进行二次分散，从而保证了粉体状原料不会聚合成团而影响了混合效果；而反吹装置28的设置，则是把第二上料仓26内壁上附着的粉体状原料进行吹落，使得这些粉体状原料也会落到筛料组件210上，从而保证了粉体状原料的有效利用。具体的，本实施例所采用的筛料组件210为现有技术，可通过筛网和电机配合来实现筛料效果，在此不再赘述。

当然，本实用新型的第一上料机构2还有一种集成了吨袋上料和人工上料的结构，如图4所示，就是把上述两种实施方式结合在一起，然后把第一上料仓22和第二上料仓26进行连通后再连接至混合罐1中，即可实现两种上料方式集成的效果。而本实用新型中的第二上料机构3为现有技术，本领域技术人员可以采用普通的用于装有液体的罐子加上泵的方式来实现，在此不再赘述。

如图1所示，在本实施例中，混合罐1和所述研磨机构4之间还设置有循环罐7，所述循环罐7内设置有搅拌组件71，所述循环罐7内充有惰性气体。通过循环罐7的设置，用于对粉体状原料和液相原料进行再一次地分散混合，从而保证了粉体状原料和液相原料混合的均匀性；而在循环罐7内充有惰性气体，也是为了保证粉体状原料和液相原料在分散混合时的稳定性。

具体的，如图1所示，所述混合罐1与所述循环罐7之间设置有第一过滤器8，所述循环罐7与所述研磨机构4之间设置有第一除铁器9。即在对粉体状原料和液相原料所形成的混合物进行杂质过滤和去除磁性以后，再进行第二次的分散混合，从而有利于提升混合物的纯度，从而让本实用新型所生产的二维碳原料的品质更佳。

具体的，如图1所示，所述循环罐7和所述混合罐1之间设置有轮子泵10，使得无需把循环罐7所处的水平高度高于混合罐1所处的水平高度也能够实现把混合物自循环罐7中输送至混合罐1的效果。

如图5所示，在本实施例中，所述混合罐1包括罐体11、搅拌机构12以及真空上料机13，所述罐体11内充有惰性气体，所述搅拌机构12设置于所述罐体11内，所述真空上料机13设置于所述罐体11和所述第一上料机构2之间。即真空上料机13内部形成负压，然后利用负压把第一上料机构2内部的粉体状原料抽入到真空上料机13内，再让粉体状原料在重力作用下落入到罐体11内，从而完成了往罐体11内输送粉体状原料的效果。具体的，真空上料机13属于常规的部件，在此不再赘述。

具体的，如图5所示，所述混合罐1还包括支架14以及称重传感器15，所述罐体11的外侧壁设置有悬件111，所述罐体11通过所述悬件111设置于所述支架14，所述称重传感器15设置于所述支架14和所述悬件111之间；所述称重传感器15与所述真空上料机13电连接。即称重传感器15时刻监控着混合罐1重量的变化，从而达到监控混合罐1内部的粉体状原料重量的效果，让粉体状原料的重量不会超重，以此来保证粉体状原料和液相原料混合的比例维持在合适的范围内。

如图6所示，在本实施例中，研磨机构4可以为市面上常见的研磨机，只要精度达标即可，该精度可根据所生产的二维碳的参数性能进行选择；而在循环罐7内的混合物充分混合以后，混合物被输送至研磨机构4中进行精研磨后，使得混合物的粒径达到要求后成为二维碳材料，然后被输送至储存罐5中进行储存；当需要出厂二维碳材料时，只需把储存罐5内的二维碳材料输送至封装机构6中间进行后即可。

在本实施例中，所述储存罐5和所述封装机构6之间设置有过滤组件56，所述过滤组件56包括第二过滤器561和第二除铁器562，混合物经所述第二过滤器561以及所述第二除铁器562后进入所述封装机构6内。即在对二维碳材料进行封装前，通过过滤组件56再一次对二维碳材料进行杂志过滤和去除磁性，从而让二维碳材料的纯度以及稳定性更佳。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。