石墨烯研磨结构及其加工方法与流程

本发明涉及一种石墨烯研磨结构及其加工方法，属于石墨烯技术领域。

背景技术：

石墨烯是一种由碳原子以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。

目前通过论文及现有技术中，对石墨烯的制备方法公开了很多现有技术，而加工设备确鲜有文献提及，同时国内市场也鲜有加工设备出现。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术存在的问题，提出了一种石墨烯研磨结构及其加工方法，本发明利用合理的结构设计，可以自动上料出料，自动研磨，自动控制加工时间，整个过程自动化，速度快，生产效率高。

本发明的具体技术方案如下：

石墨烯研磨结构，包括支架，支架的下方还安装有废水池，其特征在于，

支架的两侧分别安装有电机一和电机三，下半钢罩与所述电机一的连接轴连接，连接轴通过轴承安装有齿轮一，所述下半钢罩上安装有上半钢罩，上半钢罩与齿轮一啮合，上半钢罩的上方安装有进料框固定在支架上，进料框的侧边连接有电机二和气缸，其中：电机二通过连杆连接有齿轮二，气缸连接有滑槽，所述滑槽的下方连接有与齿轮二相啮合的中齿板，滑槽的侧边连接有用于与齿轮一啮合的上齿板；

下半钢罩通过连接轴顺次连接有二级研磨钢筛结构和三级研磨钢筛结构，其中：上半钢罩、下半钢罩、二级研磨钢筛结构和三级研磨钢筛结构的内部均布设有研磨钢球，所述下半钢罩的下方安装有过滤网一，二级研磨钢筛结构的下方安装有过滤网二，三级研磨钢筛结构的下方安装有加热桶，其中：过滤网一的出料口与二级研磨钢筛结构的内部连通，过滤网二的出料口与三级研磨钢筛结构内部连通；所述二级研磨钢筛结构和三级研磨钢筛结构的中间均安装有喷水套，喷水套与外部进水管连接，所述三级研磨钢筛结构内还设有内圈钢筛和外圈钢筛；所述内圈钢筛和外圈钢筛之间还安装有碾压轮，所述碾压轮与外部连杆连接，所述外部连杆通过电机三带动旋转。

优先地，所述过滤网二的下方还安装吊装有电机四，所述电机四通过连杆安装有凸轮，过滤网一和过滤网二均铰接有顶杆布设在凸轮的上方。

优先地，所述加热桶的底部还安装有电机五，所述电机五还连接有搅拌杆布设在加热桶内，所述加热桶上还设有出嘴口。

此外，所述电机一、电机三、电机二、电机四、电机五均为plc控制的伺服电机，所述上半钢罩与下半钢罩交接处安装有锁扣。

基于上述装置，本发明还提出了一种石墨烯研磨结构的加工方法，其特征在于，包括如下步骤，

1）通过气缸带动上齿板下降使其与齿轮一啮合，通过电机二驱动齿轮二运动带动中齿板运动使滑槽同步运动拉动上齿板运动使齿轮一运动使上半钢罩顺着轴心旋转打开，此时工作人员将石墨和化学惰性水溶液无机盐的混合溶液放入下半钢罩内，之后通过电机二反方向旋转驱动齿轮二运动带动中齿板运动使滑槽回位运动拉动上齿板运动使齿轮一反向运动使上半钢罩顺着轴心旋转关闭，之后气缸带动上齿板上升使其与齿轮一脱离，此时人工将上半钢罩与下半钢罩交接处的锁扣合上，使两者密封；

2）通过plc控制设定电机一和电机三的旋转研磨时间，之后启动开始研磨，研磨达到设定的时间之后，通过人工旋转调整使上半钢罩处于下方，此时人工将上半钢罩与下半钢罩交接处的锁扣打开，此时重复步骤1）使上半钢罩顺着轴心旋转打开，将初次研磨的原料排入过滤网二内；此时，废液通过过滤孔直接落入废水池内；

3）通过电机四带动凸轮旋转使凸轮有节奏的上顶使过滤网一和过滤网二不断进行上下振动，这样过滤网二将原料振动送入二级研磨钢筛结构内；

4)二级研磨钢筛结构不断旋转，通过外部进水管开始向喷水套进行供水，水从排水孔喷出之后对二级研磨钢筛结构内的原料进行清洗，之后废水落入废水池内，之后原料被过滤网一振动被送入三级研磨钢筛结构内进行在此清洗；

5）在三级研磨钢筛结构内，由于原料被送入内圈钢筛和外圈钢筛之间，因此碾压轮在电机三的带动下在内圈钢筛和外圈钢筛之间旋转对原料进行碾压，同时供水对原料进行清洗，完成之后，通过外圈钢筛粒径原料被排入加热桶内；

6）加热桶不断加热，同时电机五带动搅拌杆不断对原料进行搅拌，待加热桶内原料装载到一定量之后导入超声波设备内进行处理，最后得到石墨烯粉末。

本发明的有益效果：本发明利用合理的结构设计，可以自动上料出料，自动研磨，通过控制钢筛孔的大小来控制研磨粒径的大小，自动控制加工时间，整个过程自动化，填补了国内技术空白，生产效率高，适合推广使用。

附图说明

图1为本发明石墨烯研磨结构的结构图；

图2为石墨烯研磨结构的主视图；

图3为图1拆解内部的结构图；

图4为图2剖开内部结构图；

图5为三级研磨钢筛结构剖开内部的结构图；

图6为图1进一步拆解内部的结构图；

图7为加热桶的结构图。

具体实施方式

实施例1

如图所示，石墨烯研磨结构，包括支架1，支架1的下方还安装有废水池6，废水池6用于承接过滤网二16和过滤网一15漏下来的废液。本实施中，电机一47、电机三56、电机二41、电机四18、电机五14均为plc控制的伺服电机。支架1的两侧分别安装有电机一47和电机三56，下半钢罩24与所述电机一47的连接轴54连接，连接轴54通过轴承安装有齿轮一2，所述下半钢罩24上安装有上半钢罩22，上半钢罩22与下半钢罩24两侧的交接处安装有锁扣60，锁扣60用于将两者锁紧密封，防止在加工过程中原液飞出。

上半钢罩22与齿轮一2啮合，上半钢罩22的上方安装有进料框42固定在支架1上，进料框42的侧边连接有电机二41和气缸4，其中：电机二41通过连杆连接有齿轮二3，气缸4连接有滑槽5，所述滑槽5的下方连接有与齿轮二3相啮合的中齿板53，滑槽5的侧边连接有用于与齿轮一2啮合的上齿板43。上述结构中，气缸4带动上齿板43下降使其与齿轮一2啮合，通过电机二41驱动齿轮二3运动带动中齿板53运动使滑槽5同步运动拉动上齿板43运动使齿轮一2运动使上半钢罩22顺着轴心旋转打开，同时通过电机二41反方向旋转驱动齿轮二3运动带动中齿板53运动使滑槽5回位运动拉动上齿板43运动使齿轮一2反向运动使上半钢罩22顺着轴心旋转关闭，这样可以使下半钢罩24和上半钢罩22之间打开开口和关闭，用于倒入和排出原料。

下半钢罩24通过连接轴50顺次连接有二级研磨钢筛结构51和三级研磨钢筛结构52，二级研磨钢筛结构51和三级研磨钢筛结构52的过滤孔根据要求设定，这样可以根据生产需求设定过滤粒径的大小。上半钢罩22、下半钢罩24、二级研磨钢筛结构51和三级研磨钢筛结构52的内部均布设有研磨钢球23，所述下半钢罩24的下方安装有过滤网一15，二级研磨钢筛结构51的下方安装有过滤网二16，三级研磨钢筛结构52的下方安装有加热桶13，其中：过滤网一15的出料口与二级研磨钢筛结构51的内部连通，过滤网二16的出料口与三级研磨钢筛结构52内部连通；所述二级研磨钢筛结构51和三级研磨钢筛结构52的中间均安装有喷水套26，喷水套26与外部进水管55连接，所述三级研磨钢筛结构52内还设有内圈钢筛27和外圈钢筛28；所述内圈钢筛27和外圈钢筛28之间还安装有碾压轮30，所述碾压轮30与外部连杆31连接，所述外部连杆31通过电机三56带动旋转。

过滤网二16的下方还安装吊装有电机四18，所述电机四18通过连杆安装有凸轮45，过滤网一15和过滤网二16均铰接有顶杆17布设在凸轮45的上方，电机四18带动凸轮45旋转使凸轮45有节奏的上顶使过滤网一15和过滤网二16不断进行上下振动，过滤网一15和过滤网二16是倾斜安装，这样在振动下可以进行排料。

加热桶13的底部还安装有电机五14，所述电机五14还连接有搅拌杆19布设在加热桶13内，所述加热桶13上还设有出嘴口20，出嘴口20用于倒料。

基于上述装置，本发明还提出了一种石墨烯研磨结构的加工方法，其特征在于，包括如下步骤，

1）通过气缸4带动上齿板43下降使其与齿轮一2啮合，通过电机二41驱动齿轮二3运动带动中齿板53运动使滑槽5同步运动拉动上齿板43运动使齿轮一2运动使上半钢罩22顺着轴心旋转打开，此时工作人员将石墨和化学惰性水溶液无机盐的混合溶液放入下半钢罩24内，之后通过电机二41反方向旋转驱动齿轮二3运动带动中齿板53运动使滑槽5回位运动拉动上齿板43运动使齿轮一2反向运动使上半钢罩22顺着轴心旋转关闭，之后气缸4带动上齿板43上升使其与齿轮一2脱离，此时人工将上半钢罩22与下半钢罩24交接处的锁扣60合上，使两者密封；

2）通过plc控制设定电机一47和电机三56的旋转研磨时间，之后启动开始研磨，研磨达到设定的时间之后，通过人工旋转调整使上半钢罩22处于下方，此时人工将上半钢罩22与下半钢罩24交接处的锁扣60打开，此时重复步骤1）使上半钢罩22顺着轴心旋转打开，将初次研磨的原料排入过滤网二16内；此时，废液通过过滤孔直接落入废水池6内；

3）通过电机四18带动凸轮45旋转使凸轮45有节奏的上顶使过滤网一15和过滤网二16不断进行上下振动，这样过滤网二16将原料振动送入二级研磨钢筛结构51内；

4)二级研磨钢筛结构51不断旋转，通过外部进水管55开始向喷水套26进行供水，水从排水孔喷出之后对二级研磨钢筛结构51内的原料进行清洗，之后废水落入废水池6内，之后原料被过滤网一15振动被送入三级研磨钢筛结构52内进行在此清洗；

5）在三级研磨钢筛结构52内，由于原料被送入内圈钢筛27和外圈钢筛28之间，因此碾压轮30在电机三56的带动下在内圈钢筛27和外圈钢筛28之间旋转对原料进行碾压，同时供水对原料进行清洗，完成之后，通过外圈钢筛28粒径原料被排入加热桶13内；

6）加热桶不断加热，同时电机五14带动搅拌杆19不断对原料进行搅拌，待加热桶13内原料装载到一定量之后导入超声波设备内进行处理，最后得到石墨烯粉末。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。