一種單層石墨烯剝離裝置的制作方法

本發明涉及石墨烯的制備技術，具體是一種單層石墨烯剝離裝置。

背景技術：

石墨烯具有完美的二維晶體結構，它的晶格是由六個碳原子圍成的六邊形，厚度為一個原子層。碳原子之間由。鍵連接，結合方式為sp2雜化，這些。鍵賦予了石墨烯極其優異的力學性質和結構剛性。石墨烯的硬度比最好的鋼鐵強100倍，甚至還要超過鉆石。在石墨烯中，每個碳原子都有一個未成鍵的p電子，這些p電子可以在晶體中自由移動，且運動速度高達光速的1/300，賦予了石墨烯良好的導電性。石墨烯是新一代的透明導電材料，在可見光區，四層石墨烯的透過率與傳統的工TO薄膜相當，在其它波段，四層石墨烯的透過率遠遠高于工TO薄膜。目前，石墨烯制備的方法主要有:化學生長法和物理剝離法。相比于效率低、不適合于工業化批量生產的化學生長法，物理剝離法主要是采用低廉的石墨為原料，通過對石墨晶體施加機械力使石墨層間發生剝離，打破石墨層間的范德華力，形成單片石墨烯或寡層石墨烯，這種物理剝離方法更具有工業化前景和適合規模化生產。

如一申請號為CN104118872A公開了一種氧化石墨烯/石墨烯溶液的提純方法及裝置，該方法包括:將待提純的氧化石墨烯/石墨烯溶液泵入至少一根過濾排管的通道中，將過濾排管置于電解槽的至少一組陰陽電極之間，陰陽電極與過濾排管之間設有輔助液通道;受到陰陽電極之間的電場作用，待提純的氧化石墨烯/石墨烯溶液中的離子和帶電粒子進行電極遷移，將雜質濾出過濾排管外，被輔助液帶走，剩余提純后的氧化石墨烯/石墨烯溶液則從過濾排管泵入至另一個水槽中，形成過濾循環。本發明還包括一種氧化石墨烯/石墨烯溶液的提純裝置。本發明工藝簡單，成本低，可提高過濾排管濾出雜質的速度，實現氧化石墨烯/石墨烯溶液的高效率提純，非常適用于工業生產。

又如一申請號為CN103702935A公開了一種用于生產石墨烯的制程，通過提供多個金屬顆粒作為用于石墨烯形成的模板并且提供碳源;在適合石墨烯形成的條件下反應該金屬顆粒和碳源;以及在金屬顆粒上形成石墨烯顆粒。形成在該金屬顆粒上的該石墨烯顆粒的大小和形狀大體上與該金屬顆粒的大小和形狀一致。

對于實驗室的石墨烯剝離制備，往往需要小型的剝離釜，這現有的實驗設備中，這種設備多都固定的，笨重不好移動，這樣做起實驗來比較麻煩，同時不易確定剝離釜中的溶液液位高度。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種單層石墨烯剝離裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種單層石墨烯剝離裝置，包括剝離釜本體(3)，所述剝離釜本體(3)上設有進料管(15)和測溫裝置和壓力表，加熱套(17)布設在剝離釜本體(3)的外圍，出料管(5)布設在剝離釜本體(3)的下部，通過電機(1)帶動旋轉的攪拌軸(12)布設在剝離釜本體(3)內部，剪刀片(11)安裝在攪拌軸(12)底部，定剪刀片(10)布設在剝離釜本體(3)的內壁面上，電機(1)上設有電機控制器（18），所述剝離釜本體(3)的底端還設有廢料出口(9)，清洗管道(4)布設在剝離釜本體(3)的上部;所述剝離釜本體(3)下方設有支撐架(6)，所述支撐架(6)安裝在移動板車(7)上，所述移動板車(7)上安裝有萬向輪(8)。

作為本發明進一步的方案：所述電機控制器（18）包括電阻R1、開關S2、芯片IC1和單刀多擲開關S1，所述開關S2的一端連接電源VCC，開關S2的另一端連接電容C2、三極管V1的集電極、繼電器J的觸點J-1、繼電器J的觸點J-2和芯片IC1的引腳16，三極管V1的發射極連接繼電器J，三極管V1的基極連接電阻R3，電阻R3的另一端連接單刀多擲開關S1的動端1和二極管D1的陽極，二極管D1的陰極連接電阻R1和芯片IC1的引腳11，電阻R1的另一端連接電容C1和電位器RP1的一個固定端，電位器RP1的滑動端連接電位器RP1的另一個固定端和芯片IC1的引腳10，電容C2的另一端連接電阻R2和芯片IC1的引腳12，電阻R2的另一端連接繼電器J的另一端、喇叭B、負載A和芯片IC1的引腳8并接地，繼電器J的觸點J-2的另一端連接喇叭B的另一端，電容C1的另一端連接芯片IC1的引腳9，繼電器J的觸點J-1的另一端連接負載A的另一端，單刀多擲開關S1的不動端2連接芯片IC1的引腳3，單刀多擲開關S1的不動端3連接芯片IC1的引腳15，單刀多擲開關S1的不動端4連接芯片IC1的引腳4。

作為本發明進一步的方案：所述電機（1）為直流電機。

作為本發明再進一步的方案：所述剪刀片（11）數量為3組，均勻布置，兩兩間夾角為120°。

作為本發明再進一步的方案：所述剝離釜本體（3）上還設有液位計（2）。

作為本發明再進一步的方案：所述芯片IC1的型號為CD4060。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明便于通過設置移動架帶動剝離釜移動使整體裝置，同時還設有了清洗管道是每次實驗之后便于將其清洗干凈，本發明使用方便，功能多，適合推廣使用，同時還增加了智能電機控制器，采用CD4060定時器芯片和單刀多擲開關組成多檔位精密定時結構，能夠將定時精度精確到1秒，同時在定時結束后會發出報警聲提醒使用者，增加了設備的智能化程度。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為電機控制器的電路圖。

圖中：1, 電機;2、液位計;3、剝離釜本體;4、清洗管道;5、出料管;6、支撐架；7、移動板車;8、萬向輪;9、廢料出口;10、定剪刀片;11、剪刀片;12，攪拌軸、15，進料管、17，加熱套、18，電機控制器。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。

請參閱圖1-2，一種單層石墨烯剝離裝置，包括剝離釜本體3，所述剝離釜本體3上設有進料管15和測溫裝置和壓力表，加熱套17布設在剝離釜本體3的外圍，出料管5布設在剝離釜本體3的下部，通過電機1帶動旋轉的攪拌軸12布設在剝離釜本體3內部，剪刀片11安裝在攪拌軸12底部，定剪刀片10布設在剝離釜本體3的內壁面上，電機1上設有電機控制器18，所述剝離釜本體3的底端還設有廢料出口9，清洗管道4布設在剝離釜本體3的上部;所述剝離釜本體3下方設有支撐架6，所述支撐架6安裝在移動板車7上，所述移動板車7上安裝有萬向輪8。

電機控制器18包括電阻R1、開關S2、芯片IC1和單刀多擲開關S1，所述開關S2的一端連接電源VCC，開關S2的另一端連接電容C2、三極管V1的集電極、繼電器J的觸點J-1、繼電器J的觸點J-2和芯片IC1的引腳16，三極管V1的發射極連接繼電器J，三極管V1的基極連接電阻R3，電阻R3的另一端連接單刀多擲開關S1的動端1和二極管D1的陽極，二極管D1的陰極連接電阻R1和芯片IC1的引腳11，電阻R1的另一端連接電容C1和電位器RP1的一個固定端，電位器RP1的滑動端連接電位器RP1的另一個固定端和芯片IC1的引腳10，電容C2的另一端連接電阻R2和芯片IC1的引腳12，電阻R2的另一端連接繼電器J的另一端、喇叭B、負載A和芯片IC1的引腳8并接地，繼電器J的觸點J-2的另一端連接喇叭B的另一端，電容C1的另一端連接芯片IC1的引腳9，繼電器J的觸點J-1的另一端連接負載A的另一端，單刀多擲開關S1的不動端2連接芯片IC1的引腳3，單刀多擲開關S1的不動端3連接芯片IC1的引腳15，單刀多擲開關S1的不動端4連接芯片IC1的引腳4。

電機1為直流電機。剪刀片11數量為3組，均勻布置，兩兩間夾角為120°。剝離釜本體3上還設有液位計2。芯片IC1的型號為CD4060。

本發明的工作原理是：通過電機1帶動旋轉的攪拌軸12布設在剝離釜本體3內部，電機1為PLC控制電機，這樣便于控制轉速和旋轉時間。剪刀片11安裝在攪拌軸12底部，定剪刀片10布設在剝離釜本體3的內壁面上，剪刀片11數量為3組，均布布設，兩兩夾角為120度。所述剝離釜本體3的底端還設有廢料出口9，清洗管道4布設在剝離釜本體3的上部;所述剝離釜本體3下方設有支撐架6，所述支撐架6安裝在移動板車7上，所述移動板車7上安裝有萬向輪80

本發明的使用方法是這樣的，通過拉動移動板車7移動使整體的剝離釜移動到指定位置，對進料管15進行進料，并啟動電機1控制刀片11和定剪刀片10聯合作用進行剝離作業，剝離完成后通過出料管5排出到下一步驟。實驗完成后，通過清洗管道4加入熱水對釜內進行清洗，廢水通過廢料出口9排出。

電機控制器18的工作原理是：定時時間可從1秒到l小時，由單刀多擲開關S1進行三擋控制，即：S1接通1、2端時，定時時間為1～20秒；S1接通1、3端時，定時時間為15～320秒；S1接通1、4端，定時時間為4～85分鐘。具體時間可通過電位器RP1進行精確調節校準定時。定時方式為計數式。CD4060為二進制的14級計數器，開關S2斷開后，電路自動清零，定時時間重新開始，剛接通電路時。定時時間到后，CD4060輸出高電平，晶體管V1導通，繼電器J通電動作，其常閉觸點J-1觸點斷開，切斷負載A的供電電源，定時時間結束，同時繼電器J的常開觸點J-2閉合，喇叭B導通發出報警聲，提醒使用者定時結束。

本發明便于通過設置移動架帶動剝離釜移動使整體裝置，同時還設有了清洗管道是每次實驗之后便于將其清洗干凈，本發明使用方便，功能多，適合推廣使用，同時還增加了智能電機控制器，采用CD4060定時器芯片和單刀多擲開關組成多檔位精密定時結構，能夠將定時精度精確到1秒，同時在定時結束后會發出報警聲提醒使用者，增加了設備的智能化程度。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。