一种石墨烯剥离装置的制作方法

本实用新型涉及石墨烯制备技术领域，特别是涉及一种石墨烯剥离装置。

背景技术：

石墨烯(graphene)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。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

目前已开发出的石墨烯制备方法有：机械剥离法、氧化石墨烯还原法、液相剥离法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法等，但这些方法都存在一些缺点，极大地限制了它们的应用，如机械剥离法不适合大规模生产；氧化石墨烯还原法会使得石墨烯出现不可修复的缺陷；液相剥离法不可能完全除去有机溶剂或者表面活性剂等等。

目前最为常用的石墨烯生产采用的氧化还原方法，该法在生产过程中使用了对化工设备有强腐蚀性、强氧化性的强酸与强氧化剂，对环境有较大的危害，且形成石墨烯的电子结构及晶体完整性均受到严重的破坏，电导率有明显的降低，限制了其在能源、电子领域中的应用和产业化发展。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种石墨烯剥离装置，其结构简单，设计合理，对环境友好，剥离效果好。

本实用新型采用的技术方案是：一种石墨烯剥离装置，包括电源和工作台，还包括进料组件、升压装置、机械剥离组件和出料组件，进料组件、升压装置、机械剥离组件和出料组件分别与电源连接，升压装置和机械剥离组件分别安装于工作台，进料组件经进料管路与升压装置连接，机械剥离组件经高压管路与升压装置连接，出料组件经出料管路与机械剥离组件连接。

对上述技术方案的进一步改进为，进料管路设有单向高压阀门。

对上述技术方案的进一步改进为，所述进料组件设有进料管和真空吸料装置，真空吸料装置用于将石墨原料吸入进料组件。

对上述技术方案的进一步改进为，升压装置为圆柱形空腔结构。

对上述技术方案的进一步改进为，升压装置外侧设有紧固连接件，升压装置两端设有相对应的螺接孔，紧固连接件与螺接孔螺接。

对上述技术方案的进一步改进为，机械剥离组件设有高压爆破阀。

对上述技术方案的进一步改进为，高压管路的外径为10mm-14mm，高压管路由耐高压材料制成。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型包括电源和工作台，还包括进料组件、升压装置、机械剥离组件和出料组件，进料组件、升压装置、机械剥离组件和出料组件分别与电源连接，升压装置和机械剥离组件分别安装于工作台，进料组件经进料管路与升压装置连接，机械剥离组件经高压管路与升压装置连接，出料组件经出料管路与机械剥离组件连接，本实用新型的结构简单，设计合理，采用将石墨原料升压，进入临界状态后，机械剥离，可连续制备生产，剥离效果好，且对环境友好，过程中不带入污染物质。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

附图标记说明：1.进料组件、11.进料管、12.真空吸料装置、2.进料管路、21.单向高压阀门、3.升压装置、31.紧固连接件、4.高压管路、5.机械剥离组件、51.高压爆破阀、6.出料管路、7.出料组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1为本实用新型的结构示意图。

一种石墨烯剥离装置，包括电源和工作台，还包括进料组件1、升压装置3、机械剥离组件5和出料组件7，进料组件1、升压装置3、机械剥离组件5和出料组件7分别与电源连接，升压装置3和机械剥离组件5分别安装于工作台，进料组件1经进料管路2与升压装置3连接，机械剥离组件5经高压管路4与升压装置3连接，出料组件7经出料管路6与机械剥离组件5连接，这样的设置，结构简单，设计合理，采用将石墨原料升压，进入临界状态后，机械剥离，可连续制备生产，剥离效果好，且对环境友好，过程中不带入污染物质。

进料管路2设有单向高压阀门21，这样的设置，结构简单，便于进料控制。

所述进料组件1设有进料管11和真空吸料装置12，真空吸料装置12用于将石墨原料吸入进料组件1，此处的石墨原料是液体石墨原料，这样的设置，结构简单，方便进料。

升压装置3为圆柱形空腔结构，升压装置3外侧设有紧固连接件31，升压装置3两端设有相对应的螺接孔，紧固连接件31与螺接孔螺接，这样的设置，结构简单，稳固性好，紧固连接件31可以进一步确保升压装置3在高压状态时的稳定性，使用更为稳定和安全。

机械剥离组件5设有高压爆破阀51，这样的设置，结构简单，剥离效果好，无需再设置切割装置。

高压管路4的外径为10mm-14mm，高压管路4由耐高压材料制成，可以选用金刚石或蓝宝石等材料，这样的设置，可以确保高压管路4的使用强度，从而能够保证在高压环境下，高压管路4正常工作。

本实用新型的工作原理为：

真空吸料装置12将混合均匀的液体石墨原料经进料管11吸入进料组件1，经单向高压阀门21进入升压装置3，在升压装置3升压至高压状态，然后通过液压推动方式进入高压管道，此处的管压可升至200兆帕，此处是采用了二级升压方式，高压状态的石墨原料进入机械剥离组件5，此时的石墨原料处于临界状态，经高压爆破阀51爆破剥离后，从出料组件7下料。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种石墨烯剥离装置，包括电源和工作台，其特征在于，还包括进料组件、升压装置、机械剥离组件和出料组件，进料组件、升压装置、机械剥离组件和出料组件分别与电源连接，升压装置和机械剥离组件分别安装于工作台，进料组件经进料管路与升压装置连接，机械剥离组件经高压管路与升压装置连接，出料组件经出料管路与机械剥离组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯剥离装置，其特征在于，进料管路设有单向高压阀门。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯剥离装置，其特征在于，所述进料组件设有进料管和真空吸料装置，真空吸料装置与进料管连通，真空吸料装置用于将石墨原料吸入进料组件。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯剥离装置，其特征在于，升压装置为圆柱形空腔结构。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯剥离装置，其特征在于，升压装置外侧设有紧固连接件，升压装置两端设有相对应的螺接孔，紧固连接件与螺接孔螺接。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯剥离装置，其特征在于，机械剥离组件设有高压爆破阀。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯剥离装置，其特征在于，高压管路的外径为10mm-14mm，高压管路由耐高压材料制成。

技术总结
本实用新型涉及石墨烯制备技术领域，具体涉及一种石墨烯剥离装置，包括电源和工作台，还包括进料组件、升压装置、机械剥离组件和出料组件，进料组件、升压装置、机械剥离组件和出料组件分别与电源连接，升压装置和机械剥离组件分别安装于工作台，进料组件经进料管路与升压装置连接，机械剥离组件经高压管路与升压装置连接，出料组件经出料管路与机械剥离组件连接，本实用新型结构简单，设计合理，采用将石墨原料升压，进入临界状态后，机械剥离，可连续制备生产，且剥离效果好。

技术研发人员：曾伟
受保护的技术使用者：广东华睿纳米机械科技有限公司
技术研发日：2019.06.19
技术公布日：2020.05.08