一種石墨烯微波制備系統的制作方法

【技術領域】

本發明涉及石墨烯制備方面的技術領域，特別是一種石墨烯微波制備系統。

背景技術：

作為目前世界上發現的最薄的二維晶體材料，石墨烯其特殊的二維單原子層晶體結構使石墨烯表現出優異的物理化學性能，通過優異的電子傳輸能力和導熱能力使其在復合材料、儲能材料、晶體材料等領域有著廣泛的應用前景。伴隨石墨烯的發現，石墨烯的制備方法也成為該行業的主要研究方向，微波熱力剝離法利用超聲波產生的空化效應釋放的巨大能量將石墨片層進行剝離而制備石墨烯，在此原理上，特設計一套適用于石墨烯微波制備系統。

技術實現要素：

本發明針對上述所要解決的技術問題提供石墨烯微波制備系統，通過高溫膨脹得到膨脹石墨，再利用微波剝離獲得石墨烯微片，其生產工藝簡單科學，適用于大批量生產。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案：一種石墨烯微波制備系統，它包括：

設置至少一個沿運輸方向移動的進料定位電機，該進料定位電機至少配置一個料盒；

為材料配給提供輸送設置的傳送設備，于生產線流水方向上配合設置有微波室，該微波室至少配置一個微波發生器，該微波發生器提供石墨烯微波剝離環境；

所述傳送設備帶動所述進料定位電機移動至所述微波發生器處，材料經過受熱后從所述微波室出料，進行冷卻工序。

于本發明的一個或多個實施例中，所述微波室兩端設有密封閘門。

于本發明的一個或多個實施例中，所述微波室外接輸入保護氣。

于本發明的一個或多個實施例中，對應所述微波發生器處，設置料盒旋轉裝置，通過料盒自轉保證材料均勻受熱。

于本發明的一個或多個實施例中，本墨烯微波剝離制備系統的生產線始端進料，設置連接電機的進料裝置，將材料供給至所述進料定位電機的料盒內；同時生產線末端出料，于接料裝置下置水冷板，實現產料完全冷卻。

于本發明的一個或多個實施例中，本墨烯微波剝離制備系統為全自動生產系統。

本發明同背景技術相比所產生的有益效果：

本發明的目的是要提供石墨烯微波制備系統，通過大規模的制備高質量的石墨烯，采用微波均勻受熱處理，對石墨材料進行高溫膨脹處理，得到膨脹石墨，再利用微波剝離獲得石墨烯微片，具有高效生產特點；設置料盒自轉功能，保證材料可均勻受熱；本石墨烯微波制備系統的整套生產線為全自動生產線,生產效率大為提高，極大改善生產操作環境。它具有設計合理、結構科學、高效生產、產品質量高、自動化生產的特點。

【附圖說明】

圖1為本發明一個實施方式中石墨烯微波制備系統的結構示意圖；

圖2為本發明一個實施方式中料盒于微波發生器處旋轉加熱的結構示意圖。

【具體實施方式】

下面詳細描述本發明的實施例，所述的實施例示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。

在本發明的描述中，需要說明的是，對于方位詞，如有術語“中心”，“橫向”、“縱向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示方位和位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于敘述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定方位構造和操作，不能理解為限制本發明的具體保護范圍。

此外，如有術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或隱含指明技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隱含包括一個或者多個該特征，在本發明描述中，“至少”的含義是一個或一個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除另有明確規定和限定，如有術語“組裝”、“相連”、“連接”術語應作廣義去理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；也可以是機械連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介相連，可以是兩個元件內部相連通。對于本領域普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述的術語在本發明中的具體含義。

在發明中，除非另有規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面結合說明書的附圖，通過對本發明的具體實施方式作進一步的描述，使本發明的技術方案及其有益效果更加清楚、明確。下面通過參考附圖描述實施例是示例性的，旨在解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

請參看附圖1-2所示的，本發明提供較佳的石墨烯微波制備系統，它包括：進料定位電機1、料盒2、傳送設備3、微波室4、微波發生器5、料盒旋轉裝置6、進料裝置8、接料裝置9和水冷板10。設置至少一個沿生產線流水方向移動的進料定位電機1，該進料定位電機1至少配置一個料盒2；為材料配給提供輸送設置的傳送設備3，于生產線流水方向上配合設置有微波室4，該微波室4至少配置一個微波發生器5，該微波發生器5提供石墨烯微波剝離環境；傳送設備3帶動進料定位電機1移動至微波發生器5處，材料經過受熱后從微波室4出料，再進行冷卻工序。

本發明中，為配合石墨烯高質生產，在微波室4兩端設有密封閘門41，料盒2于微波室4中受熱過程中，微波室4通過閘門41密封，保證了材料受熱時不被氧化而導致變質。同時微波室4出料后，材料溫度較高，為進一步避免材料出料后因溫度過高氧化,微波室4外接氣體通道輸入保護氣42，輸入保護氣42于微波室4內，對材料進行抗氧保護，再通過自然冷卻出料。

本墨烯微波剝離制備系統的生產線始端進料，設置連接電機7的進料裝置8，將材料供給至進料定位電機1的料盒2內；同時生產線末端出料，于接料裝置9下置水冷板10，實現產料完全冷卻。設計在生產線末端出料處，通過接料裝置下置水冷板，使材料在自然冷卻的基礎上實現完全冷，卻以方便本制備系統對材料進行下一道生產工序工作。

微波室4加熱結構上，在對應微波發生器5處，設置料盒旋轉裝置6，通過料盒2自轉保證材料均勻受熱。本發明設計的料盒2能夠實現在微波室4中自轉，確保高溫膨脹過程中，石墨得到完全充分膨脹，保證其在受熱過程中均勻受熱，利用微波剝離獲得高質量的石墨烯微片。

本墨烯微波剝離制備系統為全自動生產系統。另，本發明中，傳送設備3包括輸送裝置（圖中未標示），該輸送裝置包括流水循環的輸送裝置，進料定位電機1在該輸送裝置上實現生產流水循環工作，實現高效進料送料自動化。整套生產線為全自動生產線,生產效率大為提高，極大改善生產操作環境。

實施例：

如附圖1-2所示，本實施例提供較佳的石墨烯微波制備系統，它包括：進料定位電機1、料盒2、傳送設備3、微波室4、微波發生器5、料盒旋轉裝置6、進料裝置8、接料裝置9和水冷板10。生產線始端進料，進料裝置8連接電機7實現進料動力，電機7將材料供給至進料定位電機1的料盒2內，進料定位電機1對料盒2的進料位置設定準確位置，確保安全進料；進料后，傳送設備3帶動進料定位電機1沿生產線流水方向移動，進料定位電機1進入微波室4后，移動至微波發生器5處，如圖2所示，微波發生器5處設置有料盒旋轉裝置6，料盒2在料盒旋轉裝置6工作下實現自轉均勻受熱，確保在高溫膨脹過程中，材料得到完全充分膨脹，實現利用微波剝離獲得高質量的石墨烯微片。

優選地，在微波室4兩端設有密封閘門41，主要保證料盒2在受熱過程中，配合石墨烯高質生產，微波室4通過閘門41密封，實現微波室4獨立設置空間，一為減少石墨高溫氧化與空氣接觸產生有害氣體，同時也保證了材料受熱時不被氧化而導致變質。進一步地，本實施例為避免材料從微波室4出料后因材料溫度過高而氧化，輸入保護氣42至微波室4內，對材料進行抗氧保護。材料受熱后從微波室4出料，通過自然冷卻后進行下一道生產工序。

材料自然冷卻后，經傳送設備3輸送至生產線末端出料。本實施例在生產線末端的接料裝置9下置水冷板10，確保產料完全冷卻，使材料在自然冷卻的基礎上實現完全冷，卻以方便本制備系統對微波制備所得的石墨烯材料進行下一道生產工序工作。本墨烯微波剝離制備系統為全自動生產系統。整套生產線為全自動生產線,生產效率大為提高，極大改善生產操作環境。本發明通過大規模的制備高質量的石墨烯，采用微波均勻受熱處理，對石墨材料進行高溫膨脹處理，得到膨脹石墨，再利用微波剝離獲得石墨烯微片，具有高效生產特點；通過料盒自轉設計，保證材料均勻受熱；它具有設計合理、結構科學、高效生產、產品質量高、自動化生產的特點。因此，它是一款技術性、實用性和經濟性均優級的產品。

在說明書的描述中，參考術語“合一個實施例”、“優選地”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點，包含于本發明的至少一個實施例或示例中，在本說明書中對于上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或者示例中以合適方式結合。說明書的描述中連接的所述連接方式具有明顯的效果和實用效力。

通過上述的結構和原理的描述，所屬技術領域的技術人員應當理解，本發明不局限于上述的具體實施方式，在本發明基礎上采用本領域公知技術的改進和替代均落在本發明的保護范圍，應由各權利要求限定之。