石墨烯薄料卷取装置的制作方法

本发明属于石墨烯加工设备技术领域，具体涉及一种石墨烯薄料卷取装置。

背景技术：

石墨烯是由碳原子组成的六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯由于其特征的碳原子晶格组成结构，使得石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，使得石墨烯在材料学、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。但是石墨烯由于其及其单薄的特性，很难以涂层的方式加工在工件的表面。其中机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动，得到石墨烯薄层材料的一种方法。这种方法操作简单，得到的石墨烯通常保持着完整的晶体结构，但是得到的片层小，生产效率低。传统的石墨烯涂层方式都是利用各种物理和化学方法，下工件的表面形成石墨烯涂层，但是传统的方法都无法解决大规模生产的问题，成本高昂。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供一种可以生产用来涂层卷材，方便后续进行石墨烯涂层加工的石墨烯薄料卷取装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该石墨烯薄料卷取装置包括喷料模块、水池、吹风块、卷料模块；所述水池内装满液体，所述喷料模块装配在所述水池的上部，所述喷料模块内装有石墨粉料，所述喷料模块通过吹料结构向水池的液面上喷射石墨粉料，所述吹风块装配在所述水池的侧面，所述吹风块的吹风口倾斜向下朝向水池的上表面；所述卷料模块包括有水平向相互平行装配的出料辊、收料辊、卷料辊，所述出料辊上装有成卷的胶布，所述出料辊的胶布从所述收料辊的下部缠绕通过，所述卷料辊通过旋转对从收料辊上通过的胶布进行卷取，通过所述收料辊下部的胶布涂胶面朝下，在所述吹风块的吹动下，所述水池水面上被喷射的石墨粉料单粒相互连接形成粉料层，所述粉料层从所述收料辊下部胶布的涂胶层贴附通过，所述粉料层贴附在胶布的胶层上，所述卷料辊将粘附粉料层的胶布卷起。

作为优选，所述水池内还装配有与所述收料辊平行的顶料辊，所述顶料辊的上表面位于所述粉料层的下部，所述顶料辊的上表面与水池液面齐平，所述顶料辊将所述粉料层顶紧在所述收料辊下部胶布的涂胶层上，所述顶料辊上部与所述收料辊下部的线速度相同。

作为优选，所述收料辊与所述卷料辊之间装配有可以吹出干燥热气的烘干块，所述烘干块的吹气口朝向所述收料辊与卷料辊之间胶布上的粉料层。

作为优选，所述烘干块与所述卷料辊之间装配有粉刷，所述粉刷前端的刷毛与所述胶布上的粉料层相接触。

作为优选，所述粉刷与所述卷料辊之间装配有磨料辊，所述磨料辊的表面贴附在粘附在所述胶布粘附的粉料层表面，所述磨料辊旋转运动，所述磨料辊与粉料层的贴附位置运动方向相反。

作为优选，所述喷料模块包括有出料箱，所述出料箱上部装配有喷料嘴，所述喷料嘴下部装配有锥形的散料盘，所述喷料嘴下部出口面积小于所述出料箱下部出口面积

本发明的有益效果在于：该石墨烯薄料卷取装置主要用来生成石墨烯的初步加工材料，在该装置中主要以石墨粉料为原料，在生产过程中向所述喷料模块中加入石墨粉料，石墨粉料与高速气流混合后喷射到所述喷料模块内，然后从所述喷料模块的下部出口喷出，使得石墨粉料被分散喷射在水池的液体表面，然后通过所述吹风块吹出的侧风将液面上部的石墨粉吹动大一起形成石墨层，这样可以使得石墨层的厚度大大降低，通过所述卷料模块的收料辊压住所述胶布的涂胶面将水池上的粉料层粘附在胶层上，然后通过卷料辊将粘附石墨粉料层的胶布重新卷取，这样就可以将单薄的石墨的粉料层粘附在卷料辊的胶布上，这样可以通过卷料辊上的胶布方便的将石墨粉层重新粘附在需要石墨烯涂层的表面，通过成卷的胶布结构粘附工件，操作更加的简单，效率更高，可以大大降低对工件表面外形和尺寸的要求，通用性更强。同时在将所述粘附石墨的胶布剥离时，正好可以将石墨粉层进行分层，使得的石墨粉层的厚度和层数结构更加的接近石墨烯结构，更加便于下一步的石墨烯涂层生产。该生产方式适合规模上进行生茶，效率更高，单位石墨烯层的生产成本更低。

附图说明

图1是石墨烯薄料卷取装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

如图1中实施例所示，在本实施例中，该石墨烯薄料卷取装置包括喷料模块1、水池2、吹风块3、卷料模块4；所述水池2内装满液体，所述喷料模块1装配在所述水池2的上部，所述喷料模块1内装有石墨粉料，所述喷料模块1通过吹料结构向水池2的液面上喷射石墨粉料，所述吹风块3装配在所述水池2的侧面，所述吹风块3的吹风口倾斜向下朝向水池2的上表面；所述卷料模块4包括有水平向相互平行装配的出料辊41、收料辊42、卷料辊43，所述出料辊41上装有成卷的胶布44，所述出料辊41的胶布44从所述收料辊42的下部缠绕通过，所述卷料辊43通过旋转对从收料辊42上通过的胶布44进行卷取，通过所述收料辊42下部的胶布44涂胶面朝下，在所述吹风块3的吹动下，所述水池2水面上被喷射的石墨粉料单粒相互连接形成粉料层，所述粉料层从所述收料辊42下部胶布44的涂胶层贴附通过，所述粉料层贴附在胶布44的胶层上，所述卷料辊43将粘附粉料层的胶布44卷起。

该石墨烯薄料卷取装置，它主要用来生成石墨烯的初步加工材料，在该装置中主要以石墨粉料为原料，具体来说所述石墨粉使用层数较少的鳞片石墨粉料。在生产过程中向所述喷料模块1中加入石墨粉料，石墨粉料与高速气流混合后喷射到所述喷料模块1内，然后从所述喷料模块1的下部出口喷出，使得石墨粉料被分散喷射在水池2的液体表面，然后通过所述吹风块3吹出的侧风将液面上部的石墨粉吹动大一起形成石墨层，这样可以使得石墨层的厚度大大降低，通过所述卷料模块4的收料辊42压住所述胶布44的涂胶面将水池2上的粉料层粘附在胶层上，然后通过卷料辊43将粘附石墨粉料层的胶布44重新卷取，这样就可以将单薄的石墨的粉料层粘附在卷料辊43的胶布上，这样可以通过卷料辊43上的胶布方便的将石墨粉层重新粘附在需要石墨烯涂层的表面，通过成卷的胶布结构粘附工件，操作更加的简单，效率更高，可以大大降低对工件表面外形和尺寸的要求，通用性更强。同时在将所述粘附石墨的胶布剥离时，正好可以将石墨粉层进行分层，使得的石墨粉层的厚度和层数结构更加的接近石墨烯结构，更加便于下一步的石墨烯涂层生产。

在具体设计时如图1所示，所述水池2内还装配有与所述收料辊42平行的顶料辊21，所述顶料辊21的上表面位于所述粉料层的下部，所述顶料辊21的上表面与水池2液面齐平，所述顶料辊21将所述粉料层顶紧在所述收料辊42下部胶布44的涂胶层上，所述顶料辊21与传动结构相连，所述顶料辊21上部与所述收料辊42下部的线速度相同。这样所述收料辊42与所述顶料辊21顶紧在所述水池2上部表面，这样不仅可以形成一个阻隔面，可以方便的将水池2上部的粉料层阻隔住，方便所述吹风块3将液面上部的粉料吹动早收料辊42与所述顶料辊21的阻隔面，从而积聚成单层的粉料层。同时所述顶料辊与所述收料辊42的顶紧结构，可以将粉料层顶紧在胶布44涂胶层的表面，使得粉料层在胶层粘结的更加牢固。

在具体设计时，如图1所示，所述收料辊42与所述卷料辊43之间装配有可以吹出干燥热气的烘干块5，所述烘干块5的吹气口朝向所述收料辊42与卷料辊43之间胶布44上的粉料层。所述烘干块5吹出干燥热气，可以将粉料层表面的液体吹干，从而保证粉料层以干燥的状态被所述卷料辊43卷取。卷取效果更好。所述烘干块5与所述卷料辊43之间装配有粉刷6，所述粉刷6前端的刷毛与所述胶布44上的粉料层相接触。所述粉刷可以将胶布44粘附的多余粉料层刷掉，使得石墨粉的石墨烯层数更少。这样在加工成石墨烯层的时候更加的方便，效率更高。

在具体设计时，如图1所示，所述粉刷6与所述卷料辊43之间装配有磨料辊7，所述磨料辊7的表面贴附在粘附在所述胶布44粘附的粉料层表面，所述磨料辊7旋转运动，所述磨料辊7与粉料层的贴附位置运动方向相反。所述磨料辊7不仅可以将胶布44表面的粉料层磨掉一部分，而且可以将胶布44上没有粘附石墨粉料的部分粘重新粘附上粉料，使得胶布44上的粉料层没有死角，加工石墨烯层的效果更好。

所述喷料模块1具体设计时，如图1所示，它包括有出料箱11，所述出料箱11上部装配有喷料嘴12，所述喷料嘴12下部装配有锥形的散料盘13，所述喷料嘴12内接入混合石墨粉料的高速气流，这样当所述喷料模块1开始工作时，所述高速气流裹挟石墨粉料线吹动到所述散料盘13上，然后通过散料盘13的分散作用，使得粉料和气流均匀的从出料箱11下部的出口喷出，这样可以防止粉料积聚，使得粉料以单粒的状态掉落在水池2的液面上。同时由于所述喷料嘴11下部出口面积小于所述出料箱12下部出口面积。高速气流进入所述出料箱11内时，速度下降，使得出料箱11喷射在水池2液面上的粉料速度较小，可以防止粉料进入液体内部，同时防止气流过大使得液面波动较大，效果更好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。