一种石墨烯粉粒的制备设备的制作方法

文档序号:14382912阅读:138来源:国知局

本实用新型涉及纳米材料生产设备领域,尤其涉及一种石墨烯粉粒的制备设备。



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技术中存在产率低、尺寸小、成本高等问题,如果能有一种石墨烯生产设备可以解决这些问题,将改变目前的状况。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本实用新型提出了一种石墨烯粉粒的制备设备。

为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种石墨烯粉粒的制备设备,它包括加工室和煅烧室;所述加工室固定连接于煅烧室顶端中部,所述加工室呈锥形柱形,所述煅烧室呈长方体形。

所述加工室内部开有第一腔体,并在顶部中心位置有转动轴穿入所述第一腔体,所述转动轴由传动装置与电机连接;所述转动轴末端固接有搅拌架,所述搅拌架包括搅拌架架体和三根横杆,所述搅拌架架体和三根横杆上面均设置有破碎齿;所述加工室顶部外壳上设置有放料口,加工室侧壁上包附有夹套,所述夹套上部密封于加工室外壳顶端,下部密封于煅烧室顶部。

所述加工室与煅烧室连接处设置有阀门,所述阀门设有两块挡板,所述挡板通过螺栓固接于加工室与煅烧室连接处。

所述煅烧室内部开有第二腔体,所述第二腔体中置有煅烧皿,所述煅烧皿上开有凹槽;所述煅烧室左侧顶部有喷枪穿入第二腔体,所述喷枪枪口对准煅烧皿的凹槽;所述煅烧室右侧顶部有送气管,所述送气管上设有流量阀;所述煅烧室右侧设置有小门,所述小门可以打开;所述送气管用于输送惰性气体。

所述搅拌架架体呈倒梯形,所述三根横杆在搅拌架架体中下部等距依次排布。所述破碎齿四个为一组,且一组破碎齿在同一平面内等角度对称分布,所述平面与搅拌架的杆件垂直。所述放料口设有挡板,所述挡板通过螺栓固接于加工室顶部外壳。所述夹套与加工室外壳形成环形空腔,所述环形空腔由外部管路输入高温蒸汽,以创造高温条件。所述阀门由外部的开关控制开闭,当打开时,实现物料的输送。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:本实用新型可批量、低成本制备石墨烯粉粒,解决了现有技术中存在的产率低、尺寸小、成本高等问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

附图标记:1-加工室;2-放料口;3-转动轴;4-搅拌架;5-破碎齿;6-夹套;7-送气管;8-流量阀;9-小门;10-煅烧室;11-阀门;12-煅烧皿;13-喷枪。

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,一种石墨烯粉粒的制备设备,它包括加工室1和煅烧室10;所述加工室1固定连接于煅烧室10顶端中部,所述加工室1呈锥形柱形,所述煅烧室10呈长方体形。

如图1所示,所述加工室1内部开有第一腔体,并在顶部中心位置有转动轴3穿入所述第一腔体,所述转动轴3由传动装置与电机连接;所述转动轴3末端固接有搅拌架4,所述搅拌架4包括搅拌架4架体和三根横杆,所述搅拌架4架体和三根横杆上面均设置有破碎齿5;所述加工室1顶部外壳上设置有放料口2,加工室1侧壁上包附有夹套6,所述夹套6上部密封于加工室1外壳顶端,下部密封于煅烧室10顶部。

如图1所示,所述加工室1与煅烧室10连接处设置有阀门11,所述阀门设有两块挡板,所述挡板通过螺栓固接于加工室1与煅烧室10连接处。

如图1所示,所述煅烧室10内部开有第二腔体,所述第二腔体中置有煅烧皿12,所述煅烧皿12上开有凹槽;所述煅烧室10左侧顶部有喷枪13穿入第二腔体,所述喷枪13枪口对准煅烧皿12的凹槽;所述煅烧室10右侧顶部有送气管7,所述送气管7上设有流量阀8;所述煅烧室10右侧设置有小门9,所述小门9可以打开;所述送气管7用于输送惰性气体。

如图1所示,所述搅拌架4架体呈倒梯形,所述三根横杆在搅拌架4架体中下部等距依次排布。所述破碎齿5四个为一组,且一组破碎齿在同一平面内等角度对称分布,所述平面与搅拌架4的杆件垂直。所述放料口2设有挡板,所述挡板通过螺栓固接于加工室顶部外壳。所述夹套6与加工室1外壳形成环形空腔,所述环形空腔由外部管路输入高温蒸汽,以创造高温条件。所述阀门11由外部的开关控制开闭,当打开时,实现物料的输送。

本实用新型的工作原理如下:通过放料口2向加工室1中投放高膨胀倍率的酸化石墨,由夹套6内通入高温蒸汽,实现加工室1的加热,制备膨胀石墨。降温之后再向加工室1投放有机物,以有机物为插层物;发动电动机,实现搅拌架4的运行,混合并粉碎膨胀石墨和有机物的固体共混物,制成粉粒状。打开加工室1和煅烧室10的阀门11,将固体共混物送进煅烧室10的煅烧皿12,通过送气管7输送进惰性气体,并使用喷枪13对固体共混物进行燃烧,最终得到石墨烯粉体。

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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