本发明涉及石墨烯生产技术领域，特别涉及一种石墨烯薄膜卷材的生产装置及生产工艺。
背景技术：
自从2004年英国曼彻斯特大学发现石墨烯以来，所有研究石墨烯的科学家们、发明家们，眼睛都紧盯着石墨，好似看到了黑色金矿。想从石墨中获取石墨烯。现在世界上己有几万人在用各种方法来研究石墨烯。投入了上万亿的研究试验经费。用尽了各种方法：从发现到今天十多年了，在世界范围上，所有研究石墨烯的专家们都在寻找碳源，为什么主要都在研究石墨，因为石墨价格很低，他们只想着怎样来粉碎石墨来获取石墨烯，如用等离子方法来获取石墨烯。但生产石墨烯的企业或公司，只能生产石墨烯片、石墨烯粉，而没有生产石墨烯薄膜带。在用微波粉碎法来获取石墨烯，用激光打碎石墨方法来获取石墨烯或用超高压静电分离法来获取石墨烯。但这样获取的石墨烯厚度多难达到单层，而获取的石墨烯使用尺寸又太小又无法流水业生产。因为石墨本身无法达到超高极化纯度。
那些生产石墨烯的企业、公司，还在使用耗能高机械笨重的设备。或使用化学方法，如强酸强碱这些辅料污染非常大。它们还在生产着很小尺寸石墨烯片。用这样小尺寸的石墨烯片来规模化生产车载用电池。人工使用生产成本一定会很高，产量会很低。现在还看不到一家企业或公司生产大尺寸石墨烯。所以现在还看不到有一家企业或公司用石墨烯来规模化生产超轻型飞机，车载用电容电池。我们今天只能看到的是股市上在炒石墨烯概念股。而看不到人们希望的，科学家们想做的，企业家们想要的真正的石墨烯。因为没有一个公开的石墨烯专利产品能够成为卷材。不管用什么方法来生产制造石墨烯，必须首先要获得超高纯净的原子碳纯度要达到6.023x 1023*N而无一个杂质分子或原子。
技术实现要素：
本发明提供一种石墨烯薄膜卷材的生产装置及生产工艺，本发明的生产装置及生产工艺，因为，可以实现超高极化纯净的原子碳纯度能达到6.023x 1023*N而无一个杂质分子或原子。所以，才可以实现超大尺寸石墨烯的连续流水大批量生产。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，包括舱体，所述舱体内按石墨烯薄膜卷材生产工艺流程依次设置有原子浓缩器、场效分离器、重组器、霍尔精排器，量效精组器、费米子増强器、收膜张力轴和导向轴；
所述原子浓缩器设置在所述舱体的上部；所述原子浓缩器内设置有原子喷泉器，所述原子喷泉器内设置有用于点燃镁丝的点火电极；
所述场效分离器用于将原子碳和氧化镁的混合杂质气体分离成纯净的原子碳气体和杂质气体，设置在所述原子浓缩器的下方；
所述重组器用于将纯净的原子碳气体引导到PET膜上，再将原子碳重组为小片的石墨烯，设置在所述场效分离器的上方；
所述霍尔精排器用于把初级形成的小片石墨烯精排成大片石墨烯，设置在所述重组器上方；
所述量效精组器用于把大片石墨烯精组成完整石墨烯薄膜带，设置在所述霍尔精排器旁；
所述费米子増强器用于强化石墨烯薄膜带的强度，设置在所述重组器旁。
其中，优选地，所述场效分离器、重组器、霍尔精排器，量效精组器、费米子増强器、收膜张力轴和导向轴的数量分别为两个，左右对称设置在所述舱体内。根据需要也可设计为多层。
其中，优选地，所述收膜张力轴和所述导向轴之间还设置有清洁刷轴，所述清洁刷轴下设置有收集器。
其中，优选地，按石墨烯薄膜卷材生产工艺流程所述导向轴后设置有质检轴。
其中，优选地，所述舱体外对应所述质检轴的位置设置有用于将石墨烯卷材卷成卷轴的成品膜总成，所述成品膜总成与所述舱体同压同气。
其中，优选地，所述舱体外对应所述重组器的位置处设置有放置PET膜的放膜轴总成，所述放膜轴总成与重组器之间依次设置有张力测量轴、展平轴和导向轴。
其中，优选地，所述舱体的底部还设置有废料回收箱、二氧化碳调节箱、氦气自动平压器、电器控制箱和除湿箱。
一种石墨烯薄膜卷材的生产工艺，包括以下步骤：
(1)加装舱体上盖后密封；
(2)将氮气送入太空舱内置换出舱内的空气；
(3)将二氧化碳送入太空舱内置换出舱内的氮气；
(4)将氦气送入太空舱内置换出舱内的二氧化碳；
(5)将太空舱内的氦气送出舱体外循环，通过氦气循环除湿箱把太空舱内的水气及杂质除掉；
(6)将二氧化碳送入原子喷泉器内；
(7)再将镁丝送入碳原子喷泉器内，通过原子喷泉器内的点火器将镁丝点燃，点燃的镁丝会在喷泉器内释放出大量的原子碳和氧化镁的混合气体；
(8)原子浓缩器将原子碳和氧化镁的混合气体输送到场效分离器；
(9)经场效分离器将原子碳和氧化镁的混合气体，分离成纯净的原子碳气体和杂质气体；
(10)重组器将纯净的原子碳气体引导到PET膜上，再将原子碳重组形成初级的小片石墨烯；
(11)在重组器上方有霍尔精排器把初级形成的小片石墨烯精排成大片石墨烯；
(12)霍尔精排器旁有量效精组器把大片石墨烯精组成完整石墨烯带；
(13)将石墨烯带引导到石墨烯费米子増强器上，用费米子増强器强化石墨烯带的强度；
(14)将石墨烯带牵拉到收膜张力轴，调节成品膜的牵拉强度；
(15)石墨烯带再通过导向轴，导向轴旁有质量检验轴，检验成品石墨烯的质量，通过检验轴把石墨烯带导引到舱外的成品膜总程。
其中，优选地，所述导向轴斜上方有清洁刷轴，剥离掉附着在石墨烯带上的杂质，剥离掉的杂质由剥离器下方的收集槽内收集。
本发明的有益效果：
1.本发明石墨烯薄膜卷材生产设备，做为碳源—使用的原料是二氧化碳，对大气环境接近于零污染。另外，减少二氧化碳排放，就可减轻大气温室效果。设备的耗电量非常小，日耗电量约5度左右。本发明在生产石墨烯过程中，还会产生最高价格50000元/吨/纳米级的副产品，可以解决原料成本问题。
2.在新能源领域如超级电容器方面、石墨烯锂离子电池方面、太阳能薄膜电池方面等可以有很大的再开发空间。由于其高传导性、高比表面积，可用于制作为电极材料。本发明生产的石墨烯薄膜卷材可以生产出在这方面所需要的超大尺寸的石墨烯材料。就可制造出—如超极大电容器电池、超极大石墨烯锂离子电池就可以生产出来，超大尺寸的太阳能薄膜电池。同时也就解决了现有的矿物燃料污染问题。有了超大尺寸的太阳能薄膜电池，同时也就解决了人类末来对能源超高速的需求问题。因为每天太阳照射到地球上的能量足够现在地球人一年的能量需求有余。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明石墨烯薄膜卷材的生产装置的结构示意图。
图中，1.PET带，2.放膜轴总成，3.展平轴，4.张力测量轴，5.场效分离器，6.重组器，7.霍尔精排器，8.量效精组器，9.费米子増强器，10.收膜张力轴，11.清洁刷轴，12.收集器，13.导向轴，14.质检轴，15.成品膜总成，16.舱体，17.浓缩器，18.原子喷泉器，19.燃丝输送机，20.废料回收箱，21.二氧化碳调节箱，22.氦气自动平压器，23.电器控制箱，24.除湿箱，25.点火电极
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，该生产装置是由隋性气体保护下的压力舱内，镁丝连接阳极在富含二氧化碳的原子喷泉器18内燃烧，镁丝燃烧后会产生原子碳和氧化镁及杂质的混合蒸气，原子碳和氧化镁及杂质的混合蒸气由浓缩器17，收集原子碳与杂质传送给场效分离器5。经场效分离器5，进行分筛原子碳与杂质。原子碳经由重组器6吸引到PET带1上，重组原子碳为初级小片石墨烯，再经霍尔精排器7将小片石墨烯组织成为大片石墨烯，再经量效精组器8把大片石墨烯组织为连续的石墨烯带卷。再经费米子増强器，来增强刚生产出的石墨烯带的强度，防止成品膜回收总程把石墨烯带拉断。成品膜回收总程把石墨烯带卷成一个宽约1000毫米，带长达约6千米，一个包装的石墨烯卷材约50Kg。还可根据需要定做更长、更宽的石墨烯卷材，还可以定做无PET带的纯石墨烯薄膜卷材。
在石墨烯薄膜被成品膜回收总程卷起之前。还要通过收膜张力轴10，测量镀膜的表面张力。在穿过收集器12，收集器12内有清洁刷轴11，把多余的杂质去除。经过导向轴13，改变方向。再经过质检轴14检验石墨烯的质量。
本实施例的石墨烯薄膜卷材的生产装置包括舱体16，所述舱体16内按石墨烯薄膜卷材生产工艺流程依次设置有原子浓缩器17、场效分离器5、重组器6、霍尔精排器7，量效精组器8、费米子増强器9、收膜张力轴10和导向轴13；
原子浓缩器17设置在所述舱体16的上部；所述原子浓缩器17内设置有原子喷泉器18，所述原子喷泉器18内设置有用于点燃镁丝的点火电极25；
场效分离器5用于将原子碳和氧化镁及杂质的混合气体分离成纯净的原子碳气体和杂质气体，设置在原子浓缩器17的下方；
重组器6用于将纯净的原子碳气体引导到PET膜上，在将原子碳重组为初级小片石墨烯，设置在场效分离器5的上方；
霍尔精排器7用于把初级形成的小片石墨烯精排成大片石墨烯，设置重组器6上方；
量效精组器8用于把大片石墨烯精组成完整石墨烯带，设置在霍尔精排器7旁；
费米子増强器9用于强化石墨烯带的强度，设置在重组器6旁。
场效分离器5、重组器6、霍尔精排器7，量效精组器8、费米子増强器9、收膜张力轴10和导向轴13的数量分别为两个，左右对称设置在舱体16内。
收膜张力轴10和导向轴13之间还设置有清洁刷轴11，清洁刷轴11下设置有收集器12。
按石墨烯薄膜卷材生产工艺流程导向轴13后设置有质检轴14。
舱体16外对应质检轴14的位置设置有用于将石墨烯卷材卷成卷轴的成品膜总成15，成品膜总成15与舱体16同压同气。
舱体16外对应张力测量轴4的位置设置有放置PET膜的放膜轴总成2，PET膜的放膜轴总成2与舱体16也是同压同气。
舱体16外对应浓缩器17位置设置有燃丝输送机19，燃丝输送机19用于输送燃丝，如镁丝，也可是钾丝、钠丝、钙丝或镁丝。
另外，舱体16的底部还设置有废料回收箱20、二氧化碳调节箱21、氦气自动平压器22、电器控制箱23和除湿箱24。
一种石墨烯薄膜卷材的生产工艺，包括以下步骤：
(1)加装舱体16上盖后密封；
(2)将氮气送入太空舱内置换出舱内的空气；
(3)将二氧化碳送入太空舱内置换出舱内的氮气；
(4)将氦气送入太空舱内置换出舱内的二氧化碳；
(5)将太空舱内的氦气送出舱体16外循环，氦气通过循环除湿箱24把太空舱内的水气及杂质除掉；
(6)将二氧化碳送入原子喷泉器18内；
(7)再将镁丝送入碳原子喷泉器18内，通过原子喷泉器18内的点火器将镁丝点燃，点燃的镁丝会在喷泉器内释放出大量的原子碳和氧化镁的混合气体；
(8)原子浓缩器17将原子碳和氧化镁的混合气体输送到场效分离器5；
(9)经场效分离器5将原子碳和氧化镁的混合气体，分离成纯净的原子碳气体和杂质气体；
(10)重组器6再将纯净的原子碳气体引导到PET膜上，原子碳在PET膜上重组形成初级的小片石墨烯；重组器6这时是由内向外旋转的，PET膜上初步形成的小片石墨烯旋转到霍尔精排器7下方，量效精组器8和特殊催化双重作用下，使原子碳加速成长为大面积的连续的石墨烯薄膜带；
(11)重组器6带动旋转到霍尔精排器7下方，霍尔精排器7将经过下方PET膜上的小片石墨烯精排组织成横向大片石墨烯；
(12)霍尔精排器7旁有量效精组器8把PET膜上横向大片石墨烯精组连接成纵向连续完整的石墨烯薄膜带；
(13)将石墨烯带引导到费米子増强器上，用费米子増强器强化石墨烯带的强度；
(14)将石墨烯带牵拉到收膜张力轴10，调节成品膜的牵拉强度；
(15)石墨烯带再通过导向轴13，导向轴13旁有质量检验轴，检验成品石墨烯的质量，通过检验轴把石墨烯带导引到舱外的成品膜总程。
其中，导向轴13斜上方有清洁刷轴11，剥离掉附着在石墨烯带上的杂质，剥离掉的杂质由剥离器下方的收集槽内收集，再经收集槽上的原子碳循环泵，将收集到的原子碳送到浓缩器17中。
舱外缠绕器是密封的，同太空舱内同压同气。
放膜轴总成与重组器6之间依次设置有张力测量轴、展平轴3和导向轴，用于支撑PET带运转和调节PET带的张力。
镁丝在原子喷泉器18内燃烧，燃烧过程中不会把送进原子喷泉器18内的二氧化碳全部消耗掉。多余的二氧化碳会存留在太空舱内。太空舱内多余的二氧化碳。因比重比氦气重，会被挤压进太空舱外的二氧化碳调节器内。
二氧化碳调节器内的二氧化碳存储到一定成度时。关掉由管道送进的二氧化碳气，改由使用二氧化碳调节器内的二氧化碳气。
在使用二氧化碳调节器内的二氧化碳气时，没燃尽的多余二氧化碳无处存储，二氧化碳就只能暂停在太空舱内。同时氦气会退回氦气自动平压器内。二氧化碳调节器内的二氧化碳气用尽时，氦气会退回到太空舱内，氦气自动平压器自动平衡太空舱内压力。关掉二氧化碳调节器，由管道送进二氧化碳气给原子喷泉器18。太空舱内的保护气体也可以是氖气、氩气、氪气、氙气，更换保护气体时，同时进行工作程序调整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。