一种物理法制备石墨烯用剥离设备的制作方法

1.本实用新型涉及石墨烯领域，尤其涉及一种物理法制备石墨烯用剥离设备。


背景技术：

2.石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，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，石墨烯剥离物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。
3.目前，现有的部分石墨烯剥离装置，使用物理法对是石墨进行剥离，获得石墨烯，过程较为简单，得到的石墨烯通常保持着完整的晶体结构，然而石墨烯产量较低，无法进行大规模制备，不能很好地满足使用者的需求。
4.因此，有必要提供一种新的物理法制备石墨烯用剥离设备解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有可以提高石墨烯的制备产量的物理法制备石墨烯用剥离设备。
6.本实用新型提供的物理法制备石墨烯用剥离设备，包括底板、机械剥离组件和液相法剥离组件，所述底板的顶部固定连接有剥离箱，所述剥离箱的顶部开设有进料口，所述剥离箱内壁的一侧固定连接有隔离板，所述剥离箱内壁的两侧均固定连接有斜板，所述机械剥离组件包括第一机箱、第一电机、第一齿轮、第一转动杆、碾压套、第二齿轮和第二转动杆，所述剥离箱的一侧固定连接有第一机箱，所述第一机箱内壁的一侧固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第一转动杆，所述第一转动杆的外侧固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮的外侧啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮的内圈固定连接有第二转动杆，所述第一转动杆和第二转动杆的外侧均固定连接有碾压套，所述液相法剥离组件包括第二机箱、第二电机、传动杆、转动箱和出水孔，所述隔离板的顶部固定连接有第二机箱，所述第二机箱内腔的底部固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有传动杆，所述传动杆的顶部固定连接有转动箱，所述转动箱的两侧均开设有出水孔。
7.优选的，所述剥离箱内壁的两侧均固定连接有清理板，所述传动杆的外侧转动连接支撑板，所述转动箱的底部设置有滚轮。
8.优选的，所述隔离板的顶部固定连接有固定块，所述固定块的内部开设有进液口，所述底板的顶部固定连接有水箱。
9.优选的，所述水箱的顶部固定连接有第一水泵，所述第一水泵的进水口连通有进水管，所述第一水泵的出水口连通有出水管。
10.优选的，所述剥离箱的一侧分别滑动连接有第一过滤板和第二过滤板，所述剥离箱的一侧分别设置有第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和第二密封圈的内圈分别
与第一过滤板和第二过滤板的外侧滑动连接。
11.优选的，所述底板的顶部固定连接有烘干箱，所述烘干箱内腔的底部固定连接有热风机，所述底板的底部连通有集水箱。
12.优选的，所述集水箱内腔的底部固定连接有第二水泵，所述集水箱内壁的一侧固定连接有防水箱，所述第二水泵的出水口连通有循环水管，所述底板底部的四角均固定连接有支撑柱，所述支撑柱的底部固定连接有缓冲柱。
13.与相关技术相比较，本实用新型提供的物理法制备石墨烯用剥离设备具有如下有益效果：
14.本实用新型提供一种物理法制备石墨烯用剥离设备，通过设置机械剥离组件和液相法剥离组件，首先使用者通过进料口将石墨放入剥离箱，启动第一电机，第一电机带动第一转动杆和第二转动杆转动，通过碾压套对石墨的碾压，通过机械应力破坏石墨的结构，获得少部分的石墨烯，然后启动第一水泵，第一水泵抽取水箱内部的水分，通过出水管，水分被输送至转动箱，这时通过第一次剥离的石墨进入转动箱，然后启动第二电机，第二电机带动转动箱转动，水分带动石墨转动，水分之间的能量破坏石墨的结构，产生的石墨烯混液，通过出水孔脱离转动箱内部，通过两次制备，使得石墨烯的产量提高，通过设置烘干箱，启动热风机，热风机可以对第二过滤板过滤的石墨烯进行烘干，便于使用者对石墨烯收集，解决了现有的部分石墨烯剥离装置，使用物理法对是石墨进行剥离，获得石墨烯，过程较为简单，得到的石墨烯通常保持着完整的晶体结构，然而石墨烯产量较低，无法进行大规模制备，不能很好地满足使用者需求的问题。
附图说明
15.图1为本实用新型提供的物理法制备石墨烯用剥离设备的一种较佳实施例的结构示意图；
16.图2为图1所示机械剥离组件的结构俯视图；
17.图3为图1中a处的放大结构示意图；
18.图4为图1中b处的放大结构示意图；
19.图5为图2所示清理板和碾压套的立体图。
20.图中标号：1、底板；2、剥离箱；3、进料口；4、机械剥离组件；41、第一机箱；42、第一电机；43、第一齿轮；44、第一转动杆；45、碾压套；46、第二齿轮；47、第二转动杆；5、隔离板；6、斜板；7、液相法剥离组件；71、第二机箱；72、第二电机；73、传动杆；74、转动箱；75、出水孔；8、清理板；9、支撑板；10、滚轮；11、固定块；12、进液口；13、水箱；14、进水管；15、第一水泵；16、出水管；17、第一过滤板；18、第二过滤板；19、第一密封圈；20、第二密封圈；21、烘干箱；22、热风机；23、集水箱；24、防水箱；25、第二水泵；26、循环水管；27、支撑柱；28、缓冲柱。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
22.请结合参阅图1、图2、图3、图4和图5，其中图1为本实用新型提供的物理法制备石墨烯用剥离设备的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1 所示机械剥离组件的结构俯视图；图3为图1中a处的放大结构示意图；图4 为图1中b处的放大结构示意图；图5为图2所
示清理板和碾压套的立体图。物理法制备石墨烯用剥离设备，包括底板1，底板1的顶部固定连接有剥离箱 2，剥离箱2的顶部开设有进料口3，剥离箱2内壁的一侧固定连接有隔离板5，剥离箱2内壁的两侧均固定连接有斜板6。
23.在具体实施过程中，如图1、图2和图5所示，机械剥离组件4，机械剥离组件4包括第一机箱41、第一电机42、第一齿轮43、第一转动杆44、碾压套45、第二齿轮46和第二转动杆47，剥离箱2的一侧固定连接有第一机箱 41，第一机箱41内壁的一侧固定连接有第一电机42，第一电机42的输出端固定连接有第一转动杆44，第一转动杆44的外侧固定连接有第一齿轮43，第一齿轮43的外侧啮合连接有第二齿轮46，第二齿轮46的内圈固定连接有第二转动杆47，第一转动杆44和第二转动杆47的外侧均固定连接有碾压套45。
24.需要说明的是：使用者可以通过启动第一电机42，第一电机42带动第一转动杆44和第二转动杆47运动，进而对石墨烯进行第一次剥离。
25.参考图1和图3所示，液相法剥离组件7，液相法剥离组件7包括第二机箱71、第二电机72、传动杆73、转动箱74和出水孔75，隔离板5的顶部固定连接有第二机箱71，第二机箱71内腔的底部固定连接有第二电机72，第二电机72的输出端固定连接有传动杆73，传动杆73的顶部固定连接有转动箱 74，转动箱74的两侧均开设有出水孔75。
26.剥离箱2内壁的两侧均固定连接有清理板8，传动杆73的外侧转动连接支撑板9，转动箱74的底部设置有滚轮10。
27.隔离板5的顶部固定连接有固定块11，固定块11的内部开设有进液口12，底板1的顶部固定连接有水箱13。
28.水箱13的顶部固定连接有第一水泵15，第一水泵15的进水口连通有进水管14，第一水泵15的出水口连通有出水管16。
29.需要说明的是：进过第一次剥离的石墨和石墨烯，通过斜板6进入转动箱 74，启动第一水泵15，和第二电机72，第一水泵15将水分输送至转动箱74 内部，第二电机72通过带动传动杆73运动，带动转动箱74运动，进而使得水分之间的应力可以克服石墨层之间的范德华力，进而制备石墨烯，产生的石墨烯溶液通过出水孔75、第一过滤板17和第二过滤板18，对石墨烯进行收集。
30.参考图1和图4所示，剥离箱2的一侧分别滑动连接有第一过滤板17和第二过滤板18，剥离箱2的一侧分别设置有第一密封圈19和第二密封圈20，第一密封圈19和第二密封圈20的内圈分别与第一过滤板17和第二过滤板18 的外侧滑动连接。
31.底板1的顶部固定连接有烘干箱21，烘干箱21内腔的底部固定连接有热风机22，底板1的底部连通有集水箱23。
32.集水箱23内腔的底部固定连接有第二水泵25，集水箱23内壁的一侧固定连接有防水箱24，第二水泵25的出水口连通有循环水管26，底板1底部的四角均固定连接有支撑柱27，支撑柱27的底部固定连接有缓冲柱28。
33.需要说明的是：石墨烯制备完毕后，使用者可以启动热风机22对第二过滤板18顶部附着的石墨烯进行烘干，进而便于使用者对石墨烯进行收集和使用。
34.本实用新型提供的物理法制备石墨烯用剥离设备的工作原理如下：
35.在使用者需要通过物理法对制备石墨烯时，使用者启动第一电机42，第一电机42带动第一转动杆44和第二转动杆47转动，然后使用者通过进料口 3将石墨放入剥离箱2内
部，对石墨烯进行第一次剥离，获得少部分石墨烯，通过第一剥离的石墨和石墨烯通过斜板6进入转动箱74，这时启动第一水泵 15，第一水泵15抽取水箱13内部的水分，通过出水管16，将水分输送至转动箱74内部，启动第二电机72，第二电机72带动转动箱74运动，转动箱74 带动水分和石墨进行转动，水分之间产生的应力，克服石墨中的范德华力，制备石墨烯，石墨烯溶液通过出水孔75和进液口12，被第一过滤板17过滤，第一过滤板17将石墨过滤，然后使用者拉出第一过滤板17，将石墨从进料口 3倒入剥离箱2内部，重新制备石墨烯，同时石墨烯被第二过滤板18过滤，使得石墨烯集中在第二过滤板18顶部，制备完毕后，使用者启动热风机22，热风机22将石墨烯烘干，便于使用者对石墨烯进行处理，同时过滤后的水分被第二水泵25抽取，进行循环利用。
36.与相关技术相比较，本实用新型提供的物理法制备石墨烯用剥离设备具有如下有益效果：
37.本实用新型提供一种物理法制备石墨烯用剥离设备，通过设置机械剥离组件4和液相法剥离组件7，首先使用者通过进料口3将石墨放入剥离箱2，启动第一电机42，第一电机42带动第一转动杆44和第二转动杆47转动，通过碾压套45对石墨的碾压，通过机械应力破坏石墨的结构，获得少部分的石墨烯，然后启动第一水泵15，第一水泵15抽取水箱13内部的水分，通过出水管16，水分被输送至转动箱74，这时通过第一次剥离的石墨进入转动箱74，然后启动第二电机72，第二电机72带动转动箱74转动，水分带动石墨转动，水分之间的能量破坏石墨的结构，产生的石墨烯混液，通过出水孔75脱离转动箱74内部，通过两次制备，使得石墨烯的产量提高，通过设置烘干箱21，启动热风机22，热风机22可以对第二过滤板18过滤的石墨烯进行烘干，便于使用者对石墨烯收集，解决了现有的部分石墨烯剥离装置，使用物理法对是石墨进行剥离，获得石墨烯，过程较为简单，得到的石墨烯通常保持着完整的晶体结构，然而石墨烯产量较低，无法进行大规模制备，不能很好地满足使用者需求的问题。
38.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。