一种碳纳米管分离装置的制作方法

1.本实用新型属于碳纳米管生产技术领域，具体涉及一种碳纳米管分离装置。


背景技术：

2.碳纳米管，是石墨片按照一定螺旋角卷曲而成的、直径为纳米级的管状物质。通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料。由于碳纳米管自身较强的范德华力以及非常大的长径比，导致其在生产过程中极易发生团聚。
3.在使用时，往往要将碳纳米管的团聚体充分分散成单根的碳纳米管才能达到理想的使用效果。在对碳纳米管的分离过程中，需要使用者提取出分离后的碳纳米管，但是在提取时，人们很难准确的将碳纳米管在混合物中提取出来，造成所提取的碳纳米管使用效果不理想。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种碳纳米管分离装置，既能使得团聚的碳纳米管分散开，又能分离碳纳米管中掺杂的杂质，使得碳纳米管与杂质分层，并能将每一层的混合物进行分隔，方便逐层提取。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种碳纳米管分离装置，包括底板和转动安装在底板上的储液筒，储液筒包括内壁和外壁；内壁上设有多个间隔设置的、透明的环形隔断膜；外壁的一个侧壁上对应每个环形隔断膜的位置均设有矩形开口；储液筒的侧部设有隔断组件，隔断组件包括能水平移动隔板，隔板与矩形开口和环形隔断膜的位置相对应；隔板向着靠近储液筒水平移动时能通过矩形开口推动环形隔断膜产生形变，将储液筒内的空间分为上下两部分；底板上安装有升降组件；隔断组件位于升降组件和储液筒之间。
7.作为一种改进，所述隔断组件的数量与矩形开口和环形隔断膜的数量相同，且每组矩形开口和环形隔断膜均有一个与其对应的隔断组件。
8.作为一种改进，所述隔断组件包括所述隔板和固定在隔板两侧的两个固定块，每个固定块上均固定安装有移动杆；移动杆的一端滑动安装在外壁上，移动杆上套装有顶簧；顶簧设置在固定块和外壁之间。
9.作为一种改进，所述升降组件包括升降板、驱动电机、竖向设置的螺杆和固定在底板上的支撑板；驱动电机固定安装在支撑板上，螺杆的下端转动安装在底板上，螺杆的上端与驱动电机的输出轴直连；支撑板与底板设有竖向设置的导杆；升降板安装在螺杆和导杆上，升降板与螺杆螺纹连接；螺杆转动带动升降板沿着导杆向上或向下移动；升降板上设有转动设置的凸轮。
10.作为一种改进，所述升降板上安装有支撑架，支撑架的端部安装有吸头和清洗喷头，且吸头和清洗喷头位于支撑架该端部下方一定距离；吸头和清洗喷头位于储液筒的上方。
11.作为一种改进，所述吸头和清洗喷头的数量均为多个；吸头位于清洗喷头的下方。
12.作为一种改进，所述升降板上固定安装有图像传感器，储液筒和环形隔断膜均为透明材料制成。
13.作为一种改进，所述底板上固定安装有步进电机，步进电机与储液筒传动连接。
14.上述技术方案具有以下技术效果：
15.1、本实用新型的分离装置，首先通过转动储液筒，在离心力的作用下使得溶液中团聚的碳纳米管分散开，同时又能将碳纳米管和其中掺杂的杂质进行分层，碳纳米管位于上层，杂质位于下层，方便碳纳米管的提取。
16.2、分离装置的凸轮能随着升降板上下移动，当凸轮移动至溶液分层处时，凸轮转动并推动隔板向储液筒的方向移动，隔板挤压环形隔断膜使其产生形变，进而使隔板将储液筒内的溶液在该环形隔断膜处进行分隔开，以便对隔板上方的溶液进行抽取，并对储液筒进行清洗；将储液筒内的溶液在分层处进行分隔，能够更好的分离储液筒内的碳纳米管和杂质，提高抽取碳纳米管溶液的准确性。
17.3、通过升降板带动支撑架上、下移动，使支撑架上的吸头可以对储液筒内隔板上方的溶液进行吸取，当吸取完成后，围绕吸头四周设置的清洗喷头将喷洒出乙醇提取剂对储液筒的内壁与环形隔断膜进行清洗，能避免储液筒上部粘附的溶液与下部的溶液混合到一起，对溶液造成污染；在使用清洗喷头清洗完成后，再次使用吸头对清洗后产生的废液进行收集，以便对废液集中处理。
附图说明
18.图1为一种碳纳米管分离装置的整体结构示意图；
19.图2为一种碳纳米管分离装置的后视结构示意图；
20.图3为一种碳纳米管分离装置的局部剖视结构示意图；
21.图4为一种碳纳米管分离装置的隔板结构示意图；
22.图5为图3中a处结构放大图。
23.其中：1
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底板，2
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步进电机，3
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储液筒，301
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内壁，302
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外壁，4
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隔断组件，401
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矩形开口，402
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环形隔断膜，403
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支撑块，404
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移动杆，405
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隔板，406
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顶簧，407
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收容槽，408
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固定块；5
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升降组件，501
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支撑板，502
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驱动电机，503
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螺杆，504
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升降板，601
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传动电机，602
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凸轮，7
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检测组件，701
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支撑杆，702
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图像传感器，801
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支撑架，802
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吸头，803
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清洗喷头，9
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导杆。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.如图1、图2、图3、图4和图5共同所示，一种碳纳米管分离装置，包括底板1和转动安装在底板1上的储液筒3，储液筒3包括内壁301和外壁302。底板1上固定安装有步进电机2，步进电机2与储液筒3传动连接。
26.内壁301上设有多个间隔设置的、透明的环形隔断膜402，环形隔断膜402为透明硅胶材料制成，外壁302的一个侧壁上对应每个环形隔断膜402的位置均设有矩形开口401。储液筒3的侧部设有隔断组件4，隔断组件4用于将储液筒3内的溶液进行分隔。隔断组件4包括能水平移动隔板405，隔板405与矩形开口401和环形隔断膜402的位置相对应。隔板405向着靠近储液筒3水平移动时能通过矩形开口401推动环形隔断膜402产生形变，将储液筒3内的空间分为上下两部分。储液筒3和环形隔断膜402均为透明材料制成；底板1上安装有升降组件5；隔断组件4位于升降组件5和储液筒3之间。
27.隔断组件4的数量与矩形开口401和环形隔断膜402的数量相同，且每组矩形开口401和环形隔断膜402均有一个与其对应的隔断组件4。隔断组件4包括隔板405和固定在隔板405两侧的两个固定块408，每个固定块408上均固定安装有移动杆404；移动杆404的一端滑动安装在外壁302上，移动杆404上套装有顶簧406；顶簧406设置在固定块408和外壁302之间。隔板405的上表面为斜面，隔板405的下表面设有收容槽407，隔板405的端部滑动设置在矩形开口401内。
28.升降组件5包括升降板504、驱动电机502、竖向设置的螺杆503和固定在底板1上的支撑板501。驱动电机502固定安装在支撑板501上，螺杆503的下端转动安装在底板1上，螺杆503的上端与驱动电机502的输出轴直连。支撑板501与底板1间设有竖向设置的导杆9；升降板504安装在螺杆503和导杆9上，升降板504与螺杆503螺纹连接。螺杆503转动带动升降板504沿着导杆9向上或向下移动。通过导杆9的设置，使得螺杆503在转动时，升降板504能够沿导杆9的方向上下移动，从而带动升降板504上清洗组件上下移动，以便对储液筒3内的溶液进行吸取。
29.升降板504上设有转动设置的凸轮602。升降板504上固定安装有传动电机601和检测组件7，检测组件7包括支撑杆701和图像传感器702，支撑杆701的一端固定连接于升降板504上，于支撑杆701的另一端固定有图像传感器702。图像传感器702与凸轮602高度相同；传动电机601的输出轴与凸轮602直连。本实施例中优选的，支撑板501由两个l形板组成，其中一个l形板用于安装驱动电机502，另一个l形板用于安装导杆9。
30.升降板504上安装有支撑架801，支撑架801的端部安装有吸头802和清洗喷头803，且吸头802和清洗喷头803位于支撑架801该端部下方一定距离。吸头802与凸轮602高度相同。吸头802和清洗喷头803位于储液筒3的上方。吸头802位于清洗喷头803的下方。吸头802和清洗喷头803的数量均为多个，本实施例中优选的吸头802和清洗喷头803的数量均为八个，八个吸头802和八个清洗喷头803均呈圆周排列。
31.使用时，将含有碳纳米管的萃取液盛装在储液筒3内。启动步进电机2，步进电机2带动储液筒3转动。储液筒3内的混合溶液在离心力的作用下，使得团聚的碳纳米管分散开，同时又能将碳纳米管和其中掺杂的杂质进行分层。分层后，碳纳米管位于上层，杂质位于下层，方便碳纳米管的提取。控制步进电机2和储液筒3停止转动，并将储液筒3停留在隔板405和凸轮602相对的位置处，以方便凸轮602推动隔板405移动。
32.启动驱动电机502，驱动电机502通过螺杆503带动升降板504向下移动，同时升降板504带动图像传感器702上下移动，根据图像传感器702对储液筒3内的溶液进行扫描比对，当图像传感器702检测到储液筒3内的溶液有明显的分层时，驱动电机502停止转动。同时启动传动电机601转动并带动凸轮602转动，凸轮602推动相对应的隔板405向储液筒3的
方向移动，隔板405挤压环形隔断膜402并使其产生形变，进而使隔板405将储液筒3内的溶液在该环形隔断膜402处进行分隔开，以便对隔板405上方的溶液进行抽取，并对储液筒3进行清洗。位于环形隔断膜402下方的溶液受到挤压，将向隔板405下方开设的收容槽407内移动，避免环形隔断膜402下方的溶液向上翻涌。将储液筒内的溶液在分层处进行分隔，能够更好的分离储液筒内的碳纳米管和杂质，提高抽取碳纳米管溶液的准确性。
33.升降板504带动支撑板501向下移动时，使支撑板501端部的吸头802可以对储液筒3内隔板405上方的溶液进行吸取。当吸取完成后，围绕吸头802四周设置的清洗喷头803将喷洒出乙醇提取剂对储液筒3的内壁与环形隔断膜402进行清洗，能避免储液筒3上部粘附的溶液与下部的溶液混合到一起，对溶液造成污染。在使用清洗喷头803清洗完成后，再次使用吸头802对清洗后产生的废液进行收集，以便对废液集中处理。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。