一种采用膨胀破裂的石墨烯制备分离结构的制作方法

本发明涉及石墨烯制备相关技术领域，具体为一种采用膨胀破裂的石墨烯制备分离结构。

背景技术：

石墨烯由碳原子组成的二维碳纳米材料，具有优异的光、电、力学使用特性，具备有重要的应用前景，石墨烯的生产制备，可以由石墨材料进行研磨、破裂等方式进行产出，现有的石墨烯的制备方法有机械剥离法、外延生长法、氧化还原法、有机合成法、溶剂热法、化学气相沉积法等，而此类方法中，机械剥离法通过对石墨进行研磨方式操作，能够最有效的保护石墨烯的本身特性，且制备方法简单，应用工具便捷，在制备过程中能够极大的避免环保污染物的产生，保护环境卫生，备受推崇。

然而现有的石墨烯制备分离设备存在以下问题：

1、通过研磨方式进行石墨烯的生产制备，会因研磨撞击的方式导致石墨的晶格层产生破坏，影响石墨烯的正常制备和有效使用，不能够对生产制备过程中石墨和石墨烯进行有效的防护，难以保证生产的质量；

2、在进行石墨烯的制备时，石墨的导入和石墨烯的导出操作不便，需要进行辅助的导料操作，并且不能够对导入的石墨进行分散，使其容易出现石墨烯制备过程中的堆积，造成石墨烯的制备效率降低，存在使用的局限。

针对上述问题，急需在原有石墨烯制备分离设备的基础上进行创新设计。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种采用膨胀破裂的石墨烯制备分离结构，以解决上述背景技术提出石墨烯制备分离设备通过研磨方式进行石墨烯的生产制备，会因研磨撞击的方式导致石墨的晶格层产生破坏，影响石墨烯的正常制备和有效使用，不能够对生产制备过程中石墨和石墨烯进行有效的防护，难以保证生产的质量，石墨的导入和石墨烯的导出操作不便，需要进行辅助的导料操作，并且不能够对导入的石墨进行分散，使其容易出现石墨烯制备过程中的堆积，造成石墨烯的制备效率降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用膨胀破裂的石墨烯制备分离结构，包括冷罐、加热管道、电机、电磁铁和固定架，所述冷罐的顶部边缘处固定安装有加热管道，且加热管道的内部轴承安装有绞龙轴，并且加热管道靠向冷罐的一端底部转轴安装有第一封板，而且第一封板和加热管道的转轴端部外壁上固定套设有齿轮本体，所述加热管道的顶部左侧开设有进料口，且加热管道的端部外壁上固定有伸缩杆，并且伸缩杆的输出轴端固定安装有定位框，所述电机通过电机支座固定安装于加热管道的端部之间，且电机的输出轴端部固定有转杆，并且转杆贯穿安装于冷罐的内部，而且转杆的外壁上与绞龙轴的输出轴端部之间通过锥齿相互连接，所述加热管道顶部的进料口边侧固定有定位管，且定位管的内部活动安装有第二封板，并且第二封板位于定位管内的端部嵌入式安装有永磁体，而且定位管的底部固定有电磁铁，所述冷罐的底部边缘处铰接有出料管，且出料管和冷罐的铰接外壁上固定有弹性件，并且出料管和冷罐的边侧之间固定安装有橡胶封片。

优选的，所述冷罐和加热管道的外壁上分别设置有半导体制冷件和电磁加热元件，且加热管道和绞龙轴一一对应分布、均关于冷罐的竖向中心轴线对称分布，并且绞龙轴和加热管道构成轴承安装的相对旋转结构。

优选的，所述第一封板与加热管道之间转轴连接，且第一封板和加热管道的连接处卡合设置，并且第一封板的内壁上等间距分布有推销，而且推销的外壁设置为细齿状结构。

优选的，所述定位框的边侧固定有齿条，且定位框内侧的绞龙轴的端部外壁上固定有半齿轮，并且左右两侧的绞龙轴端部上的半齿轮朝向相反，而且半齿轮的外壁与定位框的内侧壁左右两侧之间啮合连接。

优选的，所述定位框与伸缩杆为竖向同轴的对应分布，且定位框两侧外壁上的齿条与齿轮本体之间相互啮合连接，并且定位框和转杆之间相互平行设置。

优选的，所述出料管关于冷罐的竖向中心轴线对称分布，且出料管斜向下倾斜设置，并且出料管和冷罐为铰接的转动连接，而且出料管朝向冷罐的端部设置为网状结构。

优选的，所述出料管的管端底部和转杆的下端底部均固定连接有橡胶撞块，且转杆的下端设置为“t”字型结构，并且出料管和转杆上的橡胶撞块为贴合的挤压设置，而且转杆与冷罐的顶部和底部中心处均为轴承安装的转动连接。

优选的，所述固定架固定安装于冷罐的顶部和底部内壁上，且固定架的端部活动安装有定位环，并且定位环的外壁上固定有推散杆，而且定位环的内侧设置有外管，所述外管安装于转杆的外壁上，且外管的顶部和底部与加热管道的内侧壁之间均固定有橡胶软管。

优选的，所述固定架与定位环之间构成卡合的滑动相对旋转结构，且定位环的内侧壁与外管的外壁之间贴合连接，并且外管的外壁设置为麻花杆状结构，而且外管内侧的转杆外壁设置为往复丝杆状结构，同时转杆的外壁与外管的内壁相互连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该采用膨胀破裂的石墨烯制备分离结构，利用温度的差值改变达到石墨的膨胀裂解，从而完成石墨烯的生产，方便物料的导入导出，提高石墨的分布均匀性，石墨烯的生产效率，使得石墨烯的生产质量；

1、在冷罐和加热管道的作用下，进行石墨的受热温度的改变，利用温度变化，达到石墨烯的生产，而加热管道在使用时其外壁上定位管内部的电磁铁与电机处于同一并联电路内，能够在电机进行工作旋转的同时，改变进料口上第二封板的启闭状态，使得第二封板能够作用于加热管道上，维持加热管道内部工作时的温度，而电机和绞龙轴之间的锥齿传动，使得绞龙轴进行旋转运动完成石墨原料输送的同时，定位框和齿条相互啮合而达带着齿条进行往复升降，利用齿条和齿轮本体之间的啮合，达到第一封板的间歇往复翻转运动效果，从而便于加热管道内部的物料持续有效导出，并且有效降低物料导出造成的加热管道内部温度改变；

2、在转杆的旋转运动时，由于转杆中部外壁上往复丝杆状结构和外管之间的相互连接，使得外管进行于转杆的外侧进行重复的升降运动，并且利用外管外侧的麻花杆状结构和定位环内壁的相互连接，达到定位环和推散杆的往复旋转运动，使得推散杆进行石墨原料的充分能有效扩散，避免原料因堆积问题造成外表温度的不均，影响石墨烯的正常生产，提高其生产的效率，而在转杆底部橡胶撞块和出料管底部的橡胶撞块相互碰撞作用下，使得出料管在石墨烯的生产制备时进行持续的抖动，避免石墨烯的分离和导出，避免石墨烯在排出的造成堵塞和卡位，影响排出。

附图说明

图1为本发明正面结构示意图；

图2为本发明第二封板安装结构示意图；

图3为本发明第二封板侧面结构示意图；

图4为本发明第一封板安装结构示意图；

图5为本发明定位框和半齿轮连接结构示意图；

图6为本发明齿轮本体和齿条连接结构示意图；

图7为本发明转杆和外管连接结构示意图；

图8为本发明橡胶撞块分布结构示意图。

图中：1、冷罐；2、加热管道；3、绞龙轴；4、第一封板；5、齿轮本体；6、推销；7、进料口；8、伸缩杆；9、定位框；10、齿条；11、半齿轮；12、电机；13、转杆；14、锥齿；15、定位管；16、第二封板；17、永磁体；18、电磁铁；19、出料管；20、弹性件；21、橡胶封片；22、固定架；23、定位环；24、推散杆；25、外管；26、橡胶软管；27、橡胶撞块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种采用膨胀破裂的石墨烯制备分离结构，包括冷罐1、加热管道2、绞龙轴3、第一封板4、齿轮本体5、推销6、进料口7、伸缩杆8、定位框9、齿条10、半齿轮11、电机12、转杆13、锥齿14、定位管15、第二封板16、永磁体17、电磁铁18、出料管19、弹性件20、橡胶封片21、固定架22、定位环23、推散杆24、外管25、橡胶软管26和橡胶撞块27，冷罐1的顶部边缘处固定安装有加热管道2，且加热管道2的内部轴承安装有绞龙轴3，并且加热管道2靠向冷罐1的一端底部转轴安装有第一封板4，而且第一封板4和加热管道2的转轴端部外壁上固定套设有齿轮本体5，加热管道2的顶部左侧开设有进料口7，且加热管道2的端部外壁上固定有伸缩杆8，并且伸缩杆8的输出轴端固定安装有定位框9，电机12通过电机支座固定安装于加热管道2的端部之间，且电机12的输出轴端部固定有转杆13，并且转杆13贯穿安装于冷罐1的内部，而且转杆13的外壁上与绞龙轴3的输出轴端部之间通过锥齿14相互连接，加热管道2顶部的进料口7边侧固定有定位管15，且定位管15的内部活动安装有第二封板16，并且第二封板16位于定位管15内的端部嵌入式安装有永磁体17，而且定位管15的底部固定有电磁铁18，冷罐1的底部边缘处铰接有出料管19，且出料管19和冷罐1的铰接外壁上固定有弹性件20，并且出料管19和冷罐1的边侧之间固定安装有橡胶封片21。

冷罐1和加热管道2的外壁上分别设置有半导体制冷件和电磁加热元件，且加热管道2和绞龙轴3一一对应分布、均关于冷罐1的竖向中心轴线对称分布，并且绞龙轴3和加热管道2构成轴承安装的相对旋转结构，使得加热管道2和冷罐1分别进行石墨的加热和冷却，利用温度差值变化，达到石墨的膨胀胀裂效应，生产石墨烯，加热管道2进行使用时的石墨输送。

第一封板4与加热管道2之间转轴连接，且第一封板4和加热管道2的连接处卡合设置，并且第一封板4的内壁上等间距分布有推销6，而且推销6的外壁设置为细齿状结构，通过第一封板4的重复转动启动，在有效维持加热管道2内部温度的同时，便于石墨从加热管道2内持续有效的导出。

定位框9的边侧固定有齿条10，且定位框9内侧的绞龙轴3的端部外壁上固定有半齿轮11，并且左右两侧的绞龙轴3端部上的半齿轮11朝向相反，而且半齿轮11的外壁与定位框9的内侧壁左右两侧之间啮合连接，定位框9与伸缩杆8为竖向同轴的对应分布，且定位框9两侧外壁上的齿条10与齿轮本体5之间相互啮合连接，并且定位框9和转杆13之间相互平行设置，使得绞龙轴3在旋转运动进行石墨的持续输送同时，能够同时带动定位框9和齿条10往复升降，为第一封板4的持续往复转动提供动能，进行石墨的持续导出。

出料管19关于冷罐1的竖向中心轴线对称分布，且出料管19斜向下倾斜设置，并且出料管19和冷罐1为铰接的转动连接，而且出料管19朝向冷罐1的端部设置为网状结构，出料管19的管端底部和转杆13的下端底部均固定连接有橡胶撞块27，且转杆13的下端设置为“t”字型结构，并且出料管19和转杆13上的橡胶撞块27为贴合的挤压设置，而且转杆13与冷罐1的顶部和底部中心处均为轴承安装的转动连接，使得出料管19在使用时能够在橡胶撞块27之间的重复间歇撞击作用下，达到出料管19的间歇式振动效果，使得石墨烯在出料管19内能够因振动作用达到物料的导出效果，避免石墨和石墨烯在冷罐1内出现堆积堵塞，便于出料进行石墨和石墨烯的分离。

固定架22固定安装于冷罐1的顶部和底部内壁上，且固定架22的端部活动安装有定位环23，并且定位环23的外壁上固定有推散杆24，而且定位环23的内侧设置有外管25，外管25安装于转杆13的外壁上，且外管25的顶部和底部与加热管道2的内侧壁之间均固定有橡胶软管26，固定架22与定位环23之间构成卡合的滑动相对旋转结构，且定位环23的内侧壁与外管25的外壁之间贴合连接，并且外管25的外壁设置为麻花杆状结构，而且外管25内侧的转杆13外壁设置为往复丝杆状结构，同时转杆13的外壁与外管25的内壁相互连接，使得转杆13在持续旋转运动时，带着其外侧的外管25往复升降运动，而由于外管25的外壁麻花杆状结构和定位环23内壁的相互连接，使得定位环23和推散杆24进行持续的往复的旋转运动，对从加热管道2内导出的石墨物料进行扩散，防止石墨原料持续堆积，影响石墨烯的持续制备。

工作原理：在使用该采用膨胀破裂的石墨烯制备分离结构时，首先根据图1-3所示，电机12和电磁铁18位于同一电路内并联设置，在电机12不进行工作时，电磁铁18因内部无电流导入不产生磁性，导致电磁铁18不对永磁体17产生磁性排斥力，使得定位管15内的弹簧发生形变，拉扯第二封板16的端部移动至定位管15内，从而第二封板16从进料口7上移动，便于进料口7的使用进行石墨原料的投放，而在电机12启动时，电磁铁18产生对永磁体17的磁性排斥力，使得第二封板16移动对进料口7进行封堵，能够在加热管道2进行内部石墨电磁加热时，降低加热管道2内部温度的逸散，而如图1和图4-6所示，在电机12启动直接带着转杆13进行旋转运动时，转杆13和绞龙轴3之间的锥齿14啮合连接，且转杆13上的锥齿14小于绞龙轴3端部的锥齿14直径，使得绞龙轴3进行缓慢的旋转，进行加热管道2内石墨原料的输送，而此时，绞龙轴3在转动时其外壁上的半齿轮11转动与定位框9的内侧壁啮合，使得定位框9带着齿条10进行往复升降运动，同时如图4和图6所示，齿条10在升降时，其外壁与齿轮本体5相互啮合，使得齿轮本体5带着第一封板4进行往复的转动，利用第一封板4的重复启闭操作，使得第一封板4上的推销6对加热管道2内的石墨原料进行推动，使得石墨原料从第一封板4所在位置的出口排出时更加的快速便捷，完成稳定的石墨原料导出进入冷罐1内，受加热管道2内部和冷罐1内部的温度差值作用，使得石墨产生整体的胀裂，形成石墨烯物料；

根据图1和图7-8所示，在加热管道2内的石墨导入冷罐1时，由于转杆13的旋转运动，转杆13中部的往复丝杆状结构和外管25的内壁相互连接，使得外管25在转杆13的外侧进行持续的升降运动，利用外管25的升降，由于外管25的外壁麻花杆状结构和定位环23内壁的相互连接，使得定位环23随着外管25的往复升降，带着推散杆24进行持续的往复旋转，利用推散杆24的转动达到对石墨原料的打散，使其分布更加均匀，不会因局部堆积问题，导致石墨原料温度不均，影响其石墨烯的正常制备和制备成型的质量，而如图1和图7所示，在转杆13旋转运动，转杆13底部的橡胶撞块27和出料管19底部的橡胶撞块27进行间歇的重复的撞击，通过出料管19的铰接及弹性件20的弹性作用，使得出料管19在冷罐1的底部外壁上进行持续的振动，能够将聚集至出料管19网状端部的石墨和石墨烯进行振动，进行分离和石墨烯的排出，同时利用出料管19的振动，使得石墨烯在排出效率更高，更加的稳定和高效，避免石墨烯在导出时产生残留。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除