一种单晶体石墨材料制备提纯设备的制作方法

本发明涉及石墨材料技术领域，尤其涉及一种单晶体石墨材料制备提纯设备。

背景技术：

近年来，随着科技的蓬勃发展，电子产品的工作性能不断地被提升，并且电子产品的尺寸亦越来越小，而随着电子产品的工作速度与效率的提高，这也意味着电子产品的发热量越来越大，因此电子产品不仅需要配备相应的散热装置，还要确保散热装置具有绝佳的散热能力，以适时地散除电子产品内部的电子组件工作时所产生的热能，借此确保电子产品能正常运作，进而提高产品性能的可靠性及延长产品的使用寿命。

现有技术中制备的石墨均影响了石墨片晶体的物理形态和化学形态，制备出的石墨会存在特性上的偏差，为此申请号为cn201610774914.2的发明公开了一种单晶体石墨材料制备提纯设备，该专利首先将石墨片材进行高温加热，然后利用磨损板对石墨片材进行物理磨损，将高温下石墨片材表面上分离出的单晶体从石墨片材上分离，完成石墨单晶体制备，而提纯罐收集从石墨片材上分离的物质，利用石墨单晶体相比其他杂质或多晶体较轻的特点，吸收漂浮在提纯罐上部单晶体含量较高的空气，提取到纯度较高的石墨单晶体。

该专利的可较好的实现对单晶石墨的分离提取，但实际操作中发现该装置抽取石墨晶体空气时难度较大且不易把控，导致实际提取效率较低，为此我们提出一种操作难度小，提出效率高的制备提纯装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中提取石墨单晶体效率较低的问题，而提出的一种单晶体石墨材料制备提纯设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种单晶体石墨材料制备提纯设备，包括上大下小的异型管和压板，所述异型管的上下部分均为圆柱结构，所述异型管的上端面卡设有一个圆形的盖板，所述盖板的上端面同心开设有一个凹槽，所述凹槽内固定有一个带有大量通孔且带负电的网板，所述凹槽的下壁开设有多个与异型管内部连通的弯孔；

所述异型管的下壁固定连通有一个方盒，所述方盒两个相对的侧壁均社会有一个磁板，所述方盒内部滑动连接有分纯盒，所述方盒的底部连通有一个风道，所述风道与外界气泵连通；

所述压板的下壁固定有多个直径不一的胶条和加热条，所述胶条与加热条均为环形结构且交替套接，所述胶条的厚度大于网板距盖板上壁的深度，所述压板的上壁固定有一个可产生振动的振动器；

所述异型管内径的渐变处放置有一个圆形的定位板，所述定位板上开设有多个上大下小的锥形孔，所述定位板的上壁固定有多个带负电的除灰杆。

在上述的单晶体石墨材料制备提纯设备中，所述分纯盒包括下网、收纳盒，所述收纳盒为缺少上、下壁的方形盒体，所述下网固定于收纳盒的下壁，所述收纳盒的内壁固定有多个隔板，每个隔板均与磁板垂直，所述下网稳定接地。

在上述的单晶体石墨材料制备提纯设备中，每个所述弯孔沿对应位置的圆周方向倾斜，且倾斜方向一致，所述定位板使用绝缘材质制成且其上壁与除灰杆连接处均设置有圆角。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1本发明将石墨片材放置于盖板的凹槽处，压板向下挤压石墨片材使其与网板充分接触，胶条作用使得石墨片材与压板同步在振动器的带动下产生高频振动，并与网板摩擦而使其上的石墨颗粒脱离，加热条对石墨产生加热效果使其物理磨损时剥落的石墨颗粒更加细小。

2、本发明中的装置在工作时，外界气泵在风道处产生负压，从而促使网板处摩擦脱离的石墨颗粒沿网板的网孔、弯孔、异型管、方盒、分纯盒运动，且石墨颗粒与带电的网板接触时会带电，而灰尘杂质不导电而不易带电，便于后期将灰尘除去；

3、灰尘随石墨颗粒运动过程中易于除灰杆接触并被吸引，石墨颗粒带负电而于除灰杆同性相斥，不被吸附，并且弯孔的弯曲倾斜设置改变石墨颗粒和灰尘的运动轨迹，从而增大灰尘与除灰杆的接触概率，保证灰尘更彻底的被清除；

4、定位板放置于异型管的管径渐变处，使其无需其他固定结构即可稳定的保持在对应位置，便于取拿并对除灰杆进行清洗，同时定位板上的锥形孔的轴线为竖直方向，石墨颗粒随空气运动穿过锥形孔时可消耗其较多横向运动的趋势，使得更多的石墨竖直向下运动，便于后期各种颗粒大小的石墨颗粒进行分离。

5、带电的石墨颗粒向下运动至磁场内会受洛伦兹力作用产生偏转，不同直径颗粒石墨颗粒的带电量与其重力比例不同，故而受洛伦兹力时偏转产生的加速度不同，不同直径的石墨颗粒偏转后落入收纳盒的不同位置，从而对不同直径的石墨颗粒进行分离，石墨颗粒被下网滤下后保留在对应位置，稳定的接地的下网则保证下网始终处于电中性状态，避免静电斥力使得石墨颗粒不易汇集在下网处。

综上所述：本发明较好的实现了将石墨从片状结构分解为细小颗粒、并完成除尘以及不同颗粒大小的分类过程，操作简单方便，只需在工作完成之后将收纳盒取出并将各个隔板之间的石墨取出即可，单晶石墨、多晶石墨、未粉碎彻底的石墨可自动分类，便于工作人员后期取用。

附图说明

图1为本发明提出的一种单晶体石墨材料制备提纯设备的结构示意图；

图2为本发明中方盒部分的侧剖示意图。

图中：1异型管、2方盒、3盖板、4网板、5弯孔、6压板、7胶条、8加热条、9振动器、10定位板、11锥形孔、12除灰杆、13磁板、14收纳盒、15下网、16隔板、17风道。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-2，一种单晶体石墨材料制备提纯设备，包括上大下小的异型管1和压板6，异型管1的上下部分均为圆柱结构，异型管1的上端面卡设有一个可拆卸的圆形的盖板3，盖板3的上端面同心开设有一个凹槽，凹槽内固定有一个带有大量通孔且带负电的网板4，石墨与网板4接触时会使二者上的电子重新分配，即使得石墨带电，凹槽的下壁开设有多个与异型管1内部连通的弯孔5；

异型管1的下壁固定连通有一个方盒2，方盒2两个相对的侧壁均社会有一个磁板13，方盒2内部滑动连接有分纯盒，分纯盒可对上方吹下的石墨颗粒产生分纯效果，方盒2的底部连通有一个风道17，风道17与外界气泵连通；

压板6的下壁固定有多个直径不一的胶条7和加热条8，胶条7与加热条8均为环形结构且交替套接，胶条7的厚度大于网板4距盖板3上壁的深度，保证压板6不与3紧密接触，保证二者的连接处可流入空气，压板6的上壁固定有一个可产生振动的振动器9；

异型管1内径的渐变处放置有一个圆形的定位板10，定位板10上开设有多个上大下小的锥形孔11，定位板10的上壁固定有多个带负电的除灰杆12，除灰杆12的外壁附有一层绝缘膜，避免石墨颗粒与其接触时产生电子交换。

分纯盒包括下网15、收纳盒14，收纳盒14为缺少上、下壁的方形盒体，下网15固定于收纳盒14的下壁，收纳盒14的内壁固定有多个隔板16，每个隔板16均与磁板13垂直，下网15稳定接地；

每个弯孔5沿对应位置的圆周方向倾斜，且倾斜方向一致，保证石墨颗粒与灰尘可与除灰杆12撞击的同时，减少石墨颗粒之间的撞击效果，定位板10使用绝缘材质制成且其上壁与除灰杆12连接处均设置有圆角，避免存在直角点而存积石墨颗粒，产生浪费。

本发明的装置在工作时，将石墨片材放置于网板4上，把压板6盖设在盖板3的凹槽处后，启动外界气泵、加热条8和振动器9，加热条8可选用通电的电阻，胶条7与石墨片材稳定接触并在振动器9的作用下高频振动，加热条8对石墨片材进行加热。

石墨加热后与网板4产生相对振动而产生明显的摩擦效果，从而将其磨碎成极小的颗粒，气泵工作在风道17内产生负压将粉碎的石墨颗粒向下运动，此过程中，气流与石墨颗粒的运动轨迹为：网板4的网孔、弯孔5、异型管1、方盒2、分纯盒、风道17。

石墨颗粒中混在了少量灰尘随其同步运动，本发明中的网板4带负电，石墨颗粒与网板4接触时，网板4与石墨颗粒上的电子会重新分配，从而使得石墨颗粒带负电，但灰尘不导电从而不带电。

带电的石墨颗粒和不带电的灰尘向下运动穿过网板4和弯孔5、弯孔5为倾斜的弯曲结构，故而石墨颗粒穿过弯孔5后会倾斜向下运动，此时石墨颗粒和灰尘便极易与带负电的除灰杆12撞击，撞击过程中，石墨颗粒与除灰杆12同性相斥，即石墨颗粒会被除灰杆12迅速弹开，灰尘颗粒与除灰杆12接触后，便会受静电引力的作用下吸附在除灰杆12上，从而将夹杂在石墨颗粒中的灰尘除去，避免灰尘随石墨颗粒运动至分纯盒中。

锥形孔11的轴线为竖直状态，石墨颗粒向下运动穿过锥形孔时可极大的缩减其横向的运动幅度，保证更多的石墨颗粒有竖直向下运动的趋势。

分纯盒部分设置有两个异极相对的磁板13，磁板13产生磁场，带电的石墨颗粒向下运动至磁场内时会切割磁感线而受洛伦兹力作用产生偏转，本发明中收纳盒14内设置有多个隔板16，不同直径颗粒石墨颗粒的带电量与其重力比例不同，故而受洛伦兹力时偏转产生的加速度不同，如图2所示，不同直径的石墨颗粒偏转后落入收纳盒14的不同位置，从而对不同直径的石墨颗粒进行分离。

尽管本文较多地使用了异型管1、方盒2、盖板3、网板4、弯孔5、压板6、胶条7、加热条8、振动器9、定位板10、锥形孔11、除灰杆12、磁板13、收纳盒14、下网15、隔板16、风道17等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。