本实用新型专利技术公开了一种石墨烯预处理用剪切装置。本实用新型专利技术包括支撑部件、动力部件和剪切部件，支撑部件包括底座和支撑杆，动力部件包括转轴和固定安装在支撑杆上的电机。剪切部件包括固定块、固定杆、剪切筒和刀头，固定块通过固定杆与电机底部固定安装；剪切筒固定设置在固定块的下底面，刀头位于剪切筒内；转轴穿过固定块，一端与刀头固定连接，电机通过转轴带动刀头转动。剪切筒的侧壁沿圆周开有多排流液孔，流液孔为正方形通孔，相邻两排的流液孔交错设置。采用本实用新型专利技术剪切装置，石墨烯在圆筒内被搅拌切碎后从圆筒上的正方形流液孔甩出的时候，被正方形孔的四边进行充分的剪切分层，剪切分层的效果更好，提高了石墨烯的含量。含量。含量。
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯预处理用剪切装置
[0001]本技术属于机械加工
，具体其涉及一种石墨烯预处理用剪切装置。
技术介绍
[0002]石墨烯在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面的应用越来越广泛，被认为是一种未来革命性的材料，然而，实现这些应用需要大规模、低成本制备石墨烯，目前急需一种高产量石墨烯的制备方法技术。石墨烯生产的每个环节都至关重要，现有技术中在生产石墨烯的时候，尤其在对原材料石墨颗粒进行搅拌剪切的过程中，由于剪切设备上的圆筒上的孔为圆形孔，圆形孔会导致原料石墨颗粒在被搅拌切碎后从圆筒上的圆孔甩出的时候，石墨烯层容易打卷折叠从而无法对石墨烯进行充分剪切分层，剪切分层的效果极差，圆形孔剪切更适合于球状颗粒例如TiO2、ZnO。最终得到石墨烯的量非常稀少，从而导致石墨烯的生产效率很低。
技术实现思路
[0003]本技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种石墨烯预处理用剪切装置。
[0004]本技术包括支撑部件、动力部件和剪切部件。
[0005]所述的支撑部件包括底座和固定设置在底座上的支撑杆。
[0006]所述的动力部件包括固定安装在支撑杆上的电机，和与电机动力输出端连接的转轴。
[0007]所述的剪切部件包括固定块、固定杆、剪切筒和刀头；所述的固定块位于电机正下方，固定块通过固定杆与电机底部固定安装；剪切筒固定设置在固定块的下底面，刀头位于剪切筒内；转轴穿过固定块，一端与刀头固定连接，电机通过转轴带动刀头转动。
[0008]所述的剪切筒为两端开放的金属圆筒，侧壁沿圆周开有多排流液孔；所述的流液孔为正方形通孔，相邻两排的流液孔交错设置。
[0009]进一步，所述电机具有启动开关、显示屏和转速调节杆。
[0010]进一步，所述的固定杆为三根，以电机的底面中心为圆心呈间隔120
°
分布。
[0011]进一步，所述的流液孔为三排，中间一排流液孔对应上、下两排相邻留液孔之间的间隔位置。
[0012]进一步，所述的剪切筒外径为6.7～7.0cm，内径为6.4～6.7cm，高度为2.5～3.0cm。
[0013]更进一步，所述的流液孔的边长为0.4～0.5cm；同一排相邻两个流液孔的间距大于流液孔的边长，为0.36～0.46cm；相邻两排流液孔的间距为0.25～0.35cm。
[0014]本技术中流液孔采用方孔，并且采用多排交错的排列方式，使得石墨烯在圆筒内被搅拌切碎后从圆筒上的正方形流液孔甩出的时候，被正方形孔的四边进行充分的剪切分层，剪切分层的效果更好，最终大大提高了石墨烯的含量。
附图说明
[0015]图1为本技术的整体结构示意图；
[0016]图2为图1中剪切筒侧壁展开示意图。
具体实施方式
[0017]以下结合实施例及附图对本技术进行进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0018]如图1所示，一种石墨烯预处理用剪切装置，包括支撑部件、动力部件和剪切部件。
[0019]支撑部件包括底座1和固定设置在底座1上的支撑杆2。
[0020]动力部件包括固定安装在支撑杆上的电机3，和与电机动力输出端连接的转轴4。电机3具有启动开关5、显示屏6和转速调节杆7。开关用来启动和关闭电机，显示屏显示相关参数，比如转速等，转速调节杆用来调节转速的，根据需要可以调节相应的转速。
[0021]剪切部件包括固定块8、固定杆9、剪切筒10和刀头(图中未画出)。固定块8位于电机3正下方，固定块8通过固定杆9与电机3底部固定安装。剪切筒10固定设置在固定块8下底面，刀头位于剪切筒10内。转轴4穿过固定块8，一端与刀头固定连接，电机3通过转轴4带动刀头转动。固定杆设置有三根，以电机的底面中心为圆心呈间隔120
°
分布，固定杆绕着圆心均匀分布，对于电机和固定块之间的固定更加牢固，大大提高了牢固性和稳定性。固定块为圆柱形状，其中心位置处设有与转轴相匹配的贯通孔，贯通孔与转轴不接触，这种设置方式可以保证转轴转动的时候没有障碍，不会因为和固定块之间接触摩擦而影响其转动。
[0022]剪切筒10为两端开放的金属圆筒，侧壁沿圆周开有多排流液孔。如图2所示，流液孔11为正方形通孔，相邻两排的流液孔交错设置。剪切筒的外径为6.7～7.0cm，内径为6.4～6.7cm，高度为2.5～3.0cm。流液孔的边长为0.4～0.5cm；同一排相邻两个流液孔的间距大于流液孔的边长，为0.36～0.46cm；相邻两排流液孔的间距为0.25～0.35cm。本实施例中，剪切筒的外径为6.84cm，内径为6.5cm，高度h为2.94cm。流液孔有3排，每排个数为25个，同一排流液孔位于同一个圆周。流液孔的边长a为0.41cm，相邻两排流液孔间距b为0.45cm，相邻两排流液孔的间距d为0.3cm。
[0023]工作时，首先将容器放置到底座上，之后往容器里加石墨颗粒和溶剂等，为了方便操作，也可以将支撑杆设置为可伸缩调节的套杆，这样可以方便容器的取放。然后启动电机，电机通过转轴带动刀头转动，刀头的快速转动将容器内的石墨颗粒吸入剪切筒的内部，高剪切力在水平方向上剪切石墨，在剪切筒内将石墨颗粒切碎打散，之后被切碎打散的石墨就会从剪切筒的流液孔出去，在通过这些正方形的流液孔的时候，已经经过搅拌切碎的石墨颗粒被正方形孔与石墨平行的的两边进一步剪切及分层，之后回到剪切筒之外的溶液中，进行下一个循环。剥落技术使用方型孔头部施加的高剪切能量也可以将较大石墨颗粒破碎成较小颗粒。这种剪切的技术使用有两个不同的原因。一方面，它可以减小石墨的横向尺寸。另一方面，它有利于剪切剥落，因为较小的石墨片比较大的石墨片更容易剥落，因为较小石墨片中各层之间的范德华相互作用力较小。如此循环往复，能够进行高效剪切和分层，使得石墨烯的产量得到了大大的提高。
[0024]流液方形孔在剪切筒侧壁上的排列方式为交错分布，上一排的方形流液孔对应下一排相邻留液孔之间的间隔位置处。通过这种交错排列的方式，一方面这种方式的剪切分层效果好，方形孔能更好的，另一方面剪切筒的制作工艺相对来说容易点。相比于圆形孔，采用这种方形孔的高剪切方式明显对石墨剪切水平分层效果更好，石墨烯和石墨的产量也更高。方形流液孔的个数越多，其剪切分层石墨颗粒的效果就会更好，但是需要在剪切筒制作工艺允许的范围之内。该装置大大提升了对石墨颗粒的剪切分层效果，从而大提高了石墨烯的生产产量，实现了其量产化。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯预处理用剪切装置，包括支撑部件、动力部件和剪切部件；其特征在于：所述的支撑部件包括底座(1)和固定设置在底座(1)上的支撑杆(2)；所述的动力部件包括固定安装在支撑杆上的电机(3)，和与电机动力输出端连接的转轴(4)；所述的剪切部件包括固定块(8)、固定杆(9)、剪切筒(10)和刀头；所述的固定块(8)位于电机(3)正下方，固定块(8)通过固定杆(9)与电机(3)底部固定安装；剪切筒(10)固定设置在固定块(8)的下底面，刀头位于剪切筒(10)内；转轴(4)穿过固定块(8)，一端与刀头固定连接，电机(3)通过转轴(4)带动刀头转动；所述的剪切筒(10)为两端开放的金属圆筒，侧壁沿圆周开有多排流液孔；所述的流液孔(11)为正方形通孔，相邻两排的流液孔交错设置。2.如权利要求1所述的一种石墨烯预处理用剪切装置，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：西瓦桑布，
申请(专利权)人：湖州市吴兴区核源金属新材研究院，
类型：新型
国别省市：
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