專利名稱：一種石墨烯制備用插層剝離設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石墨烯制備用設(shè)備，尤其涉及一種將石墨烯生產(chǎn)過程中的插層與剝離在同一裝置中進行，達到插層和剝離的協(xié)同有效進行，實現(xiàn)石墨烯產(chǎn)品的均一穩(wěn)定生產(chǎn)的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備。
背景技術(shù)：
自從石墨烯2004年被發(fā)現(xiàn)以來，其作為一種新型碳材料立即引起了科學界的極大關(guān)注。石墨烯具有獨特的二維納米結(jié)構(gòu)，其電子傳輸速率高、導電性能優(yōu)越、熱導率高，是已知的機械強度最高的物質(zhì)且具備化學性能穩(wěn)定透光性好等優(yōu)點。石墨烯在鋰離子電池、超級電容器、功能復合材料、傳感器、生物醫(yī)藥、透明導電薄膜、微電子器件等領(lǐng)域具有非常廣泛的應用前景。目前，石墨烯的制備大都停留在實驗室階段，其生產(chǎn)制備存在的主要問題是制備效率低，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要，這就導致石墨烯成本過高。氧化還原石墨法在制備規(guī)模上有很大提升但工藝相對繁瑣，不易于大規(guī)模制備石墨烯。石墨的層間插層在超聲輔助下可快速有效的實現(xiàn)，而有效插層又有利于石墨的徹底剝離，因此，有必要設(shè)置一種帶有攪拌裝置的超聲處理設(shè)備，將石墨烯生產(chǎn)過程中的插層與剝離在同一裝置中進行，以達到插層和剝離的協(xié)同有效進行，實現(xiàn)石墨烯產(chǎn)品的均一穩(wěn)定生產(chǎn)。

實用新型內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的主要目的在于提供一種將石墨烯生產(chǎn)過程中的插層與剝離在同一裝置中進行，達到插層和剝離的協(xié)同有效進行，實現(xiàn)石墨烯產(chǎn)品的均一穩(wěn)定生產(chǎn)的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備。本實用新型是通過 下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:一種石墨烯制備用插層剝離設(shè)備，所述設(shè)備包括超聲波發(fā)生器、超聲波分散罐和用于對分散罐內(nèi)的石墨懸浮液進行分散的攪拌裝置，所述攪拌裝置包括攪拌電機、攪拌旋轉(zhuǎn)軸和攪拌旋轉(zhuǎn)葉片，攪拌旋轉(zhuǎn)軸一端連接攪拌電機另一端連接攪拌旋轉(zhuǎn)葉片，所述超聲波分散罐的側(cè)壁安裝有復數(shù)個超聲波換能器，超聲波分散罐的底部呈現(xiàn)漏斗形，底部設(shè)置有排料口，排料口上安裝有排料管，排料管上安裝有打開閥，整個石墨烯制備用插層剝離設(shè)備放置在機架上，將電轉(zhuǎn)換成與超聲波換能器相匹配的高頻交流電信號的超聲波發(fā)生器通過電纜與超聲波換能器相連，超聲波分散罐用于存放插層劑溶液并通過側(cè)壁的超聲波換能器將電功率轉(zhuǎn)換成超聲波。在本實用新型的具體實施例中:所述超聲波分散罐為六面體超聲波分散罐，每一面上安裝的超聲波換能器的數(shù)量相同，且數(shù)量大于等于四個。在本實用新型的具體實施例中:所述超聲波換能器間隔均勻地固定于六面體超聲波分散罐上。在本實用新型的具體實施例中:所述超聲波分散罐為不銹鋼六面體罐，所述超聲波分散罐的周圍罩著不銹鋼外護板。[0009]在本實用新型的具體實施例中:所述攪拌裝置中電機攪拌功率范圍為200-1500W，攪拌速度范圍為30-500rpm。在本實用新型的具體實施例中:所述超聲波換能器通過螺釘焊接或膠粘結(jié)中的一種或兩種方式相結(jié)合的方式固定在超聲波分散罐上。本實用新型的積極進步效果在于:本實用新型提供的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備將機械攪拌與超聲處理結(jié)合在一起，實現(xiàn)石墨烯制備過程中插層和剝離的協(xié)同有效進行，使石墨烯生產(chǎn)線布局更加簡潔緊湊，降低設(shè)備成本，顯著提高石墨烯生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的均一性穩(wěn)定性，有利于推動石墨烯的規(guī)?；a(chǎn)。

圖1是本實用新型提供的石墨烯插層剝離設(shè)備的正視圖。圖2是本實用新型提供的石墨烯插層剝離設(shè)備的俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術(shù)方案。圖1是本實用新型提供的石墨烯插層剝離設(shè)備的正視圖，圖2是本實用新型提供的石墨烯插層剝離設(shè)備的俯視圖。如圖1和2所示:本實用新型提供的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備，包括超聲波發(fā)生器、超聲波分散罐6和用于對分散罐內(nèi)的石墨懸浮液進行分散的攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌電機1、攪拌旋轉(zhuǎn)軸2和攪拌旋轉(zhuǎn)葉片4，攪拌旋轉(zhuǎn)軸2 —端連接攪拌電機I另一端連接攪拌旋轉(zhuǎn)葉片4，超聲波分散罐6的側(cè)壁安裝有復述個超聲波換能器5 (圖2中所示為4個)，超聲波分散罐6的底部呈現(xiàn)漏斗形61，底部設(shè)置有排料口 7，排料口 7上安裝有排料管8，排料管8上安裝有打開閥9，整個石墨烯制備用插層剝離設(shè)備放置在機架3上，將電轉(zhuǎn)換成與超聲波換能器5相匹配的高頻交流電信號的超聲波發(fā)生器通過電纜與超聲波換能器5相連，其位置可自由擺放，超聲波分散罐6用于存放插層劑溶液并通過側(cè)壁的超聲波換能器5將電功率轉(zhuǎn)換成超聲波。在具體是實施過程中，超聲波分散罐6為六面體超聲波分散罐(如圖2可以很明顯的看到)，每一面上安裝的超聲波換能器5的數(shù)量相同，超聲波換能器5間隔均勻地固定于六面體超聲波分散罐6，且數(shù)量大于等于四個(圖2中所示為4個)。在具體是實施過程中，超聲波分散罐6為不銹鋼六面體罐，也可以才用相同功能的其它材料制成，超聲波分散罐6的周圍罩著不銹鋼外護板10，如圖2所示。在具體是實施過程中，攪拌裝置中攪拌電機I攪拌功率范圍為200-1500W，攪拌速度范圍為30-500rpm，攪拌裝置中攪拌電機I的功率和轉(zhuǎn)速也可根據(jù)實際生產(chǎn)需要進行調(diào)整在具體是實施過程中，超聲波換能器5通過螺釘焊接或膠粘結(jié)中的一種或兩種方式相結(jié)合的方式固定在超聲波分散罐6上，也可以采用其它類似的方式固定。本實用新型提供的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備將機械攪拌與超聲處理結(jié)合在一起，實現(xiàn)石墨烯制備過程中插層和剝離的協(xié)同有效進行，使石墨烯生產(chǎn)線布局更加簡潔緊湊，降低設(shè)備成本，顯著提高石墨烯生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的均一性穩(wěn)定性，有利于推動石墨烯的規(guī)模化生產(chǎn)。[0021]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)，本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要 求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種石墨烯制備用插層剝離設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備包括超聲波發(fā)生器、超聲波分散罐和用于對分散罐內(nèi)的石墨懸浮液進行分散的攪拌裝置，所述攪拌裝置包括攪拌電機、攪拌旋轉(zhuǎn)軸和攪拌旋轉(zhuǎn)葉片，攪拌旋轉(zhuǎn)軸一端連接攪拌電機另一端連接攪拌旋轉(zhuǎn)葉片，所述超聲波分散罐的側(cè)壁安裝有復數(shù)個超聲波換能器，超聲波分散罐的底部呈現(xiàn)漏斗形，底部設(shè)置有排料口，排料口上安裝有排料管，排料管上安裝有打開閥，整個石墨烯制備用插層剝離設(shè)備放置在機架上，將電轉(zhuǎn)換成與超聲波換能器相匹配的高頻交流電信號的超聲波發(fā)生器通過電纜與超聲波換能器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備，其特征在于:所述超聲波分散罐為六面體超聲波分散罐，每一面上安裝的超聲波換能器的數(shù)量相同，且數(shù)量大于等于四個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備，其特征在于:所述超聲波換能器間隔均勻地固定于六面體超聲波分散罐上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備，其特征在于:所述超聲波分散罐為不銹鋼六面體罐，所述超聲波分散罐的周圍罩著不銹鋼外護板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備，其特征在于:所述攪拌裝置中電機攪拌功率范圍為200-1500W，攪拌速度范圍為30-500rpm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備，其特征在于:所述超聲波換能器通過螺釘焊接或膠粘結(jié)中的一種或 兩種方式相結(jié)合的方式固定在超聲波分散罐上。
專利摘要本實用新型涉及一種石墨烯制備用插層剝離設(shè)備，包括超聲波發(fā)生器、超聲波分散罐和用于對分散罐內(nèi)的石墨懸浮液進行分散的攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌電機、攪拌旋轉(zhuǎn)軸和攪拌旋轉(zhuǎn)葉片，攪拌旋轉(zhuǎn)軸一端連接攪拌電機另一端連接攪拌旋轉(zhuǎn)葉片，超聲波分散罐的側(cè)壁安裝有復數(shù)個超聲波換能器，超聲波分散罐的底部設(shè)置有排料口整個石墨烯制備用插層剝離設(shè)備放置在機架上。本實用新型提供的石墨烯制備用插層剝離設(shè)備將機械攪拌與超聲處理結(jié)合在一起，實現(xiàn)石墨烯制備過程中插層和剝離的協(xié)同有效進行，使石墨烯生產(chǎn)線布局更加簡潔緊湊，降低設(shè)備成本，顯著提高石墨烯生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的均一性穩(wěn)定性，有利于推動石墨烯的規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號C01B31/04GK203128206SQ20132011682
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者于偉, 謝華清, 陳立飛, 黎陽 申請人:上海第二工業(yè)大學