一种石墨烯生产工艺制造技术

本发明专利技术属于石墨烯生产技术领域，具体的说是一种石墨烯生产工艺，该工艺采用研磨剥离机，该研磨剥离机包括机架；还包括控制模块、研磨模块和阻挡板；阻挡板的数目为两个，阻挡板固定安装在机架的顶部，阻挡板用于配合研磨模块的抖动；研磨模块位于机架的中部，研磨模块用于石墨粉体的研磨；控制模块的数目为两个，控制模块位于机架的外侧，控制模块用于控制研磨模块的分离；本发明专利技术在第一电机的转动中，一号齿轮、一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮的相互啮合转动，使得相应的一号杆带动下磨盘和二号杆带动上磨盘进行闭合和分离，在闭合时进行石墨烯的研磨剥离，分离时进行上磨盘的清理，从而提高了石墨烯研磨剥离的效率和品质。

Production process of graphene

The invention belongs to the technical field of graphene production, in particular to a graphene production process, which adopts a grinding and stripping machine, which comprises a rack, a control module, a grinding module and a baffle plate; the number of baffles is two, the baffle plate is fixed on the top of the rack, and the baffle plate is used for matching. The grinding module is located in the middle of the frame, and the grinding module is used for grinding graphite powder. The number of control modules is two, and the control module is located on the outside of the frame. The control module is used for controlling the separation of the grinding module. The intermeshing rotation of No. 2 elliptical gears makes the corresponding No. 1 rod drive the lower grinding disc and No. 2 rod drive the upper grinding disc to close and separate, and the graphene is grinded and stripped when closed, and the upper grinding disc is cleaned when separated, thus improving the efficiency and quality of graphene grinding and stripping.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯生产工艺
本专利技术属于石墨烯生产
，具体的说是一种石墨烯生产工艺。
技术介绍
石墨烯是一种片状二维材料，其中的碳原子以sp2杂化轨道组成六角蜂巢晶格结构。这种特殊的二维结构导致石墨烯呈现出各种特殊的性能，如高强度、高硬度、高导热性和导电性；由于这些结构特点和性能特点，石墨烯被誉为用来制造保护涂层、透明可弯折电子元件、超大容量电容器等最有希望的潜在材料。需要补充的是，严格意义上说，石墨烯是一种单层的片状；不过由于单层石墨烯的制备难度，一般也把具有相近性能的寡层石墨烯也归类于石墨烯的范畴内。目前，石墨烯制备的方法主要有：化学生长法和物理剥离法。相比于效率低、不适合于工业化批量生产的化学生长法，物理剥离法主要是采用低廉的石墨为原料，通过对石墨晶体施加机械力使石墨层间发生剥离，打破石墨层间的范德华力，形成单片石墨烯或寡层石墨烯，这种物理剥离方法更具有工业化前景和适合规模化生产。因此，物理剥离方法的优劣，决定所生产的石墨烯产品的好坏。一种具有高效率且不影响石墨烯研磨剥离时产品品质的装置显得尤为重要。现有技术中也出现了一些石墨烯研磨剥离的技术方案，如申请号为201410567235.9的一项中国专利公开了石墨烯生产
内的石墨烯研磨剥离装置包括配合的上、下磨盘、用于驱动上磨盘转动的驱动机构以及用于收集研磨后产物的集料机构；上、下磨盘之间形成水平的接触面，上磨盘设有上进料口，下磨盘设有下进料口，上、下进料口均连通至上、下磨盘之间的接触面，下进料口的下端与一进水管密封连接；且下磨盘上端面设有凹槽，上进料口的下端面转动绕成的环形区域被包围在凹槽内。该技术方案能够实现石墨烯的成功剥离。但是，该技术方案未对研磨剥离后的磨盘进行清理，使得存留在磨盘中的石墨烯与下次研磨剥离的石墨烯混合，影响石墨烯生产的品质，且存留的石墨烯附着在磨盘中，影响石墨烯研磨剥离的效率。因此，该技术方案存在不足。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出的一种石墨烯生产工艺，该工艺采用研磨剥离机，该研磨剥离机通过一号伸缩杆的伸缩和舒张控制第一电机的位置，在第一电机的转动中，一号齿轮、一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮的相互啮合转动，使得相应的一号杆带动下磨盘和二号杆带动上磨盘进行闭合和分离，在闭合时进行石墨烯的研磨剥离，分离时进行上磨盘的清理，从而提高了石墨烯研磨剥离的效率和品质。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种石墨烯生产工艺，该工艺包括以下步骤：步骤一：将乙醇、环戊二烯、三价铁盐和助磨剂按照比例配置成剥离液；步骤二：将石墨鳞片与步骤一中的剥离液放入到混合机中进行混合；步骤三：将步骤二中混合好的石墨鳞片放入到研磨剥离机中进行剥离；步骤四：将步骤三中剥离后的悬浮液进行收集，静置后得到石墨烯的初产品；步骤五：将步骤四中的初产品放入到离心机中进行离心处理，取上层清液；步骤六：将步骤五中离心后的上层清液放入到真空过滤装置中进行过滤；步骤七：将步骤六中过滤后留下的物质进行洗涤，并放在冷冻干燥装置中进行冷冻，冷冻后，得到石墨烯产品；其中，所述的研磨剥离机包括机架；还包括控制模块、研磨模块和阻挡板；所述阻挡板的数目为两个，阻挡板固定安装在机架的顶部，阻挡板用于配合研磨模块的抖动；所述研磨模块位于机架的中部，研磨模块用于石墨粉体的研磨；所述控制模块的数目为两个，控制模块位于机架的外侧，控制模块用于控制研磨模块的分离；其中：所述控制模块包括一号伸缩杆、第一电机、一号齿轮、一号椭圆齿轮、二号椭圆齿轮、一号杆、一号滑块、二号杆和二号滑块；所述一号伸缩杆一端固定安装在机架底板上，一号伸缩杆另一端与第一电机固定连接；所述第一电机输出轴与一号齿轮固定连接；所述机架支柱内部中开设有一号滑槽和二号滑槽；所述二号滑槽位于一号滑槽上方；所述一号滑槽中设有一号滑块；所述二号滑槽中设有二号滑块；所述一号滑块转动安装在水平方向上一号杆的表面，一号滑块通过竖直方向的弹簧与机架支柱固定连接；所述一号杆一端与研磨模块固定连接，一号杆另一端与一号椭圆齿轮固定连接；所述二号滑块转动安装在水平方向上二号杆的表面，二号滑块通过竖直方向的弹簧与机架支柱固定连接；所述二号杆一端与研磨模块固定连接，二号杆另一端与二号椭圆齿轮固定连接；所述一号椭圆齿轮一端与一号齿轮啮合传动，一号椭圆齿轮另一端与二号椭圆齿轮啮合传动。工作时，打开第一电机开关，一号齿轮在第一电机的带动下进行转动，一号齿轮通过与一号椭圆齿轮啮合，使得一号椭圆齿轮转动；同时一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮的啮合，也使得二号椭圆齿轮转动；在一号齿轮、一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮转动中，一号伸缩杆带动第一电机进行相应的收缩和舒展；当一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮转动到最近啮合点时，同时一号伸缩杆带动第一电机向上运动；一号椭圆齿轮带动一号杆和二号椭圆齿轮带动二号杆将研磨模块闭合，闭合的研磨模块对石墨粉体进行研磨剥离；当一号椭圆齿轮与二号椭圆齿轮从最近啮合点转动到最远啮合点时，同时一号伸缩杆带动第一电机向下运动，二号椭圆齿轮带动的二号杆受到向上的力，二号杆中的二号滑块在此力的作用下，二号滑块在二号滑槽中滑动；同时一号椭圆齿轮带动的一号杆受到向下的力，一号杆中的一号滑块在此力的作用下，一号滑块在一号滑槽中滑动；通过一号滑块和二号滑块在相应的一号滑槽和二号滑槽中向相反方向滑动，使得研磨模块的下磨盘和上磨盘分离。所述研磨模块包括第二电机、第三电机、一号固定板、第二电机、下磨盘、二号固定板和上磨盘；所述一号固定板与一号杆端头固定连接，一号固定板顶部固定安装有第二电机；所述第二电机输出轴与下磨盘固定连接；所述下磨盘底部一侧设有出料口；所述二号固定板与二号杆端头固定连接，二号固定板底部固定安装有第三电机；所述第三电机输出轴与上磨盘固定连接；所述上磨盘的顶部一侧设有进料口。工作时，在上磨盘和下磨盘闭合时，关闭第一电机，一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮停止转动，上磨盘和下磨盘停在闭合时的地方；此时将石墨粉体从上磨盘中的进料口输送到下磨盘中，打开第二电机和第三电机的开关，第二电机带动下磨盘和第三电机带动上磨盘进行高速旋转，石墨粉体在下磨盘和上磨盘的旋转中进行充分且均匀的剥离。作为本专利技术的一种实施方式，所述二号杆由三号杆和四号杆组成；所述四号杆端头与二号椭圆齿轮固定连接；所述三号杆端头与上磨盘固定连接，三号杆位于阻挡板的下方，三号杆中固定安装有卡扣；所述卡扣用于将三号杆与四号杆卡在一起，三号杆与四号杆之间连接有弹簧。工作时，在三号杆未受到阻挡板阻挡时，三号杆和四号杆在卡扣的作用下，三号杆和四号杆卡在一起不产生分离，当一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮从最近啮合点转动到最远啮合点时，二号杆慢慢向阻挡板靠近，在二号杆接触到阻挡板时，阻挡板将三号杆阻挡，二号滑块带动四号杆继续向上运动，四号杆从三号杆的卡扣中脱离，由于三号杆和四号杆之间连接有弹簧，三号杆对四号杆产生向下的拉力，使得连接的上磨盘产生上下抖动，上磨盘在抖动中进行清理，使得研磨剥离后存留在上磨盘的石墨烯从上磨盘中抖落，以防存留的石墨烯与再次研磨的石墨粉体混合，从而提高了石墨烯的品质。作为本专利技术的一种实施方式，所述阻挡板的形状为Z字形，Z字形的阻挡板的一端与机架顶部固定连接，Z字形的阻挡板另一端通过对三号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯生产工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：步骤一：将乙醇、环戊二烯、三价铁盐和助磨剂按照比例配置成剥离液；步骤二：将石墨鳞片与步骤一中的剥离液放入到混合机中进行混合；步骤三：将步骤二中混合好的石墨鳞片放入到研磨剥离机中进行剥离；步骤四：将步骤三中剥离后的悬浮液进行收集，静置后得到石墨烯的初产品；步骤五：将步骤四中的初产品放入到离心机中进行离心处理，取上层清液；步骤六：将步骤五中离心后的上层清液放入到真空过滤装置中进行过滤；步骤七：将步骤六中过滤后留下的物质进行洗涤，并放在冷冻干燥装置中进行冷冻，冷冻后，得到石墨烯产品；其中，所述的研磨剥离机包括机架(1)；还包括控制模块(2)、研磨模块(3)和阻挡板(4)；所述阻挡板(4)的数目为两个，阻挡板(4)固定安装在机架(1)的顶部，阻挡板(4)用于配合研磨模块(3)的抖动；所述研磨模块(3)位于机架(1)的中部，研磨模块(3)用于石墨粉体的研磨；所述控制模块(2)的数目为两个，控制模块(2)位于机架(1)的外侧，控制模块(2)用于控制研磨模块(3)的分离；其中：所述控制模块(2)包括一号伸缩杆(21)、第一电机(22)、一号齿轮(23)、一号椭圆齿轮(24)、二号椭圆齿轮(25)、一号杆(26)、一号滑块(27)、二号杆(28)和二号滑块(29)；所述一号伸缩杆(21)一端固定安装在机架(1)底板上，一号伸缩杆(21)另一端与第一电机(22)固定连接；所述第一电机(22)输出轴与一号齿轮(23)固定连接；所述机架(1)支柱内部中开设有一号滑槽(11)和二号滑槽(12)；所述二号滑槽(12)位于一号滑槽(11)上方；所述一号滑槽(11)中设有一号滑块(27)；所述二号滑槽(12)中设有二号滑块(29)；所述一号滑块(27)转动安装在水平方向上一号杆(26)的表面,一号滑块(27)通过竖直方向的弹簧与机架(1)支柱固定连接；所述一号杆(26)一端与研磨模块(3)固定连接，一号杆(26)另一端与一号椭圆齿轮(24)固定连接；所述二号滑块(29)转动安装在水平方向上二号杆(28)的表面,二号滑块(29)通过竖直方向的弹簧与机架(1)支柱固定连接；所述二号杆(28)一端与研磨模块(3)固定连接，二号杆(28)另一端与二号椭圆齿轮(25)固定连接；所述一号椭圆齿轮(24)一端与一号齿轮(23)啮合传动，一号椭圆齿轮(24)另一端与二号椭圆齿轮(25)啮合传动；所述研磨模块(3)包括第二电机(31)、第三电机(32)、一号固定板(33)、下磨盘(34)、二号固定板(35)和上磨盘(36)；所述一号固定板(33)与一号杆(26)端头固定连接，一号固定板(33)顶部固定安装有第二电机(31)；所述第二电机(31)输出轴与下磨盘(34)固定连接；所述下磨盘(34)底部一侧设有出料口；所述二号固定板(35)与二号杆(28)端头固定连接，二号固定板(35)底部固定安装有第三电机(32)；所述第三电机(32)输出轴与上磨盘(36)固定连接；所述上磨盘(36)的顶部一侧设有进料口。...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯生产工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：步骤一：将乙醇、环戊二烯、三价铁盐和助磨剂按照比例配置成剥离液；步骤二：将石墨鳞片与步骤一中的剥离液放入到混合机中进行混合；步骤三：将步骤二中混合好的石墨鳞片放入到研磨剥离机中进行剥离；步骤四：将步骤三中剥离后的悬浮液进行收集，静置后得到石墨烯的初产品；步骤五：将步骤四中的初产品放入到离心机中进行离心处理，取上层清液；步骤六：将步骤五中离心后的上层清液放入到真空过滤装置中进行过滤；步骤七：将步骤六中过滤后留下的物质进行洗涤，并放在冷冻干燥装置中进行冷冻，冷冻后，得到石墨烯产品；其中，所述的研磨剥离机包括机架(1)；还包括控制模块(2)、研磨模块(3)和阻挡板(4)；所述阻挡板(4)的数目为两个，阻挡板(4)固定安装在机架(1)的顶部，阻挡板(4)用于配合研磨模块(3)的抖动；所述研磨模块(3)位于机架(1)的中部，研磨模块(3)用于石墨粉体的研磨；所述控制模块(2)的数目为两个，控制模块(2)位于机架(1)的外侧，控制模块(2)用于控制研磨模块(3)的分离；其中：所述控制模块(2)包括一号伸缩杆(21)、第一电机(22)、一号齿轮(23)、一号椭圆齿轮(24)、二号椭圆齿轮(25)、一号杆(26)、一号滑块(27)、二号杆(28)和二号滑块(29)；所述一号伸缩杆(21)一端固定安装在机架(1)底板上，一号伸缩杆(21)另一端与第一电机(22)固定连接；所述第一电机(22)输出轴与一号齿轮(23)固定连接；所述机架(1)支柱内部中开设有一号滑槽(11)和二号滑槽(12)；所述二号滑槽(12)位于一号滑槽(11)上方；所述一号滑槽(11)中设有一号滑块(27)；所述二号滑槽(12)中设有二号滑块(29)；所述一号滑块(27)转动安装在水平方向上一号杆(26)的表面,一号滑块(27)通过竖直方向的弹簧与机架(1)支柱固定连接；所述一号杆(26)一端与研磨模块(3)固定连接，一号杆(26)另一端与一号椭圆齿轮(24)固定连接；所述二号滑块(29)转动安装在水平方向上二号杆(28)的表面,二号滑块(29)通过竖直方向的弹簧与机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉婷，
申请(专利权)人：刘玉婷，
类型：发明
国别省市：上海,31