一种氧化石墨烯多通道干燥模具以及干燥设备的制作方法

1.本实用新型涉及氧化石墨烯粉体生产技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯多通道干燥模具以及干燥设备。


背景技术：

2.真空冷冻干燥技术是将湿物料或溶液在较低的温度(－10℃～－50℃)下冻结成固态，然后在真空(1.3～13帕)下使其中的水分不经液态直接升华成气态，最终使物料脱水的干燥技术。由于经冷冻干燥的氧化石墨烯片层层间距大于其他干燥方法干燥后的氧化石墨烯产品，具有更优异的分散性能、更少的层数和更大的比表面积，因此冷冻干燥成了氧化石墨烯的常见干燥方式之一。
3.目前氧化石墨烯冷冻干燥主要通过将氧化石墨烯溶液冻结为整体块状，然后进行冷冻干燥，由于整体块状比表面积较小，因此干燥效率较低，而且干燥后的氧化石墨烯依然容易发生团聚现象，不利于单层或低层数氧化石墨烯的生产。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种氧化石墨烯多通道干燥模具以及干燥设备，冷冻效率高，更易于获得单层或少层氧化石墨烯粉体。
5.本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
6.一种氧化石墨烯多通道干燥模具，包括下模和上模，所述下模包括载板和围板，所述载板和所述围板配合形成用于放置氧化石墨烯的腔体，所述载板开设有若干通孔；所述上模包括盖板，所述盖板与所述载板相对设置的表面安装有若干凸柱，所述盖板与围板盖合时，所述凸柱与所述通孔一一插接并封闭通孔，所述盖板与所述腔体相互盖合。
7.其中，所述载板设置为圆形，与所述围板配合使下模设置为一柱状的容器，所述盖板与所述下模的敞口部盖合。
8.其中，所述凸柱与所述上盖板一体设置或可拆装连接，所述载板与所述围板一体设置或可拆装连接。
9.其中，所述凸柱的长度大于或等于所述下模的深度；所述通孔为圆形通孔。
10.其中，所述盖板的边缘与所述围板的接触处、所述凸柱与所述通孔的接触处均设有密封胶圈。
11.其中，所述盖板的上端设置有与所述腔体连通的注入口。
12.其中，所述下模和上模均为金属模具。
13.一种多通道干燥设备，包括制冷装置以及负压风源，所述制冷装置内设置有换热管以及物料仓，所述物料仓内设置有如上所述的下模，所述换热管的出气口与所述物料仓下部的进气口连通，所述物料仓上部的出气口与负压风源的进气口连通。
14.其中，多通道干燥设备还包括干燥器，所述换热管的进气口与所述干燥器的出气口连通。
15.其中，所述下模设置有一个或多个。
16.本实用新型的有益效果在于：
17.本实用新型的氧化石墨烯多通道干燥模具通过上模和下模的配合，将氧化石墨烯溶液注入其中，可以将氧化石墨烯溶液固定为蜂窝煤结构，通过冷冻结冰，可以形成蜂窝煤状的固态氧化石墨烯，内部自带多个空气通道，因此可以提高与冷冻空气的接触面积，从而提高冷冻干燥效率，提高产能，节约成本，可以获得单层或少层氧化石墨烯粉体。而本实用新型的下模可以作为固态氧化石墨烯的承载体，置入干燥设备内进行冷冻干燥，操作简便，物料不需要重复转移，有利于提高生产效率。
18.本实用新型的多通道干燥设备的换热管产生低温空气，通过负压风源的作用，换热管的低温空气高速从下模的圆形通孔进入到固态氧化石墨烯内的多空气通道，并形成负压，加速了氧化石墨烯中的冰升华成气态水分子并迅速带走，通过多通道干燥设备制备出的氧化石墨烯粉体，不仅可以获得单层或少层氧化石墨烯粉体，而且保留了氧化石墨烯片层结构，可以加快干燥速度，提高产能，节约成本。
附图说明
19.图1是本实用新型的氧化石墨烯多通道干燥模具的分解结构示意图；
20.图2是本实用新型的多通道干燥设备的结构示意图；
21.附图标记为：1-下模、11-载板、111-通孔、12-围板、2-上模、21-盖板、22-凸柱、23-注入口、3-制冷装置、31-物料仓、32-换热管、4-负压风源、5-干燥器。
具体实施方式
22.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-2对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
23.如图1所示，一种氧化石墨烯多通道干燥模具，包括下模1和上模2，所述下模1包括载板11和围板12，所述载板11和所述围板12配合形成用于放置氧化石墨烯的腔体，所述载板11开设有若干通孔111；所述上模2包括盖板21，所述盖板21与所述载板11相对设置的表面安装有若干凸柱22，所述盖板21与围板12盖合时，所述凸柱22与所述通孔111一一插接并封闭通孔111，所述盖板21与所述腔体相互盖合。
24.本实用新型通过上模2和下模1的配合，将氧化石墨烯溶液注入其中，可以将氧化石墨烯溶液固定为蜂窝煤结构，通过冷冻结冰，可以形成蜂窝煤状的固态氧化石墨烯，内部自带多个空气通道，因此可以提高与冷冻空气的接触面积，从而提高冷冻干燥效率，提高产能，节约成本，可以获得单层或少层氧化石墨烯粉体。而本实用新型的下模1可以作为固态氧化石墨烯的承载体，置入干燥设备内进行冷冻干燥，操作简便，物料不需要重复转移，有利于提高生产效率。
25.其中，所述载板11设置为圆形，与所述围板12配合使下模1设置为一柱状的容器，所述盖板21与所述下模1的敞口部盖合。整体上模2和下模1为圆柱形模具，具有更高的比表面积，更有利于传热，可以快速冷冻氧化石墨烯溶液。
26.其中，所述凸柱22与所述上盖板21一体设置或可拆装连接，所述载板11与所述围板12一体设置或可拆装连接。一体化设置可以更有利于提升容器的封闭性，避免发生漏液
等现象；可拆装连接更有利于对器具进行拆卸清洗，可以提高重复使用率。本实施例中，优选地，所述凸柱22与所述上盖板21一体设置，所述载板11与所述围板12一体设置。
27.其中，所述凸柱22的长度大于或等于所述下模1的深度；所述通孔111为圆形通孔111。同理，圆形通孔111造成的固态氧化石墨烯的圆形通道具有更高的比表面积，更有利于热量和水汽的交换，可以提高冷冻干燥效率。
28.其中，所述盖板21的边缘与所述围板12的接触处、所述凸柱22与所述通孔111的接触处均设有密封胶圈。
29.其中，所述盖板21的上端设置有与所述腔体连通的注入口23。
30.其中，所述下模1和上模2均为金属模具。
31.一种多通道干燥设备，包括制冷装置3以及负压风源4，所述制冷装置3内设置有换热管32以及物料仓31，所述物料仓31内设置有如上所述的下模1，所述换热管32的出气口与所述物料仓31下部的进气口连通，所述物料仓31上部的出气口与负压风源4的进气口连通。
32.本实用新型的换热管32产生低温空气，通过负压风源4的作用，换热管32的低温空气高速从下模1的圆形通孔111进入到固态氧化石墨烯内的多空气通道，并形成负压，加速了氧化石墨烯中的冰升华成气态水分子并迅速带走，通过多通道干燥设备制备出的氧化石墨烯粉体，不仅可以获得单层或少层氧化石墨烯粉体，而且保留了氧化石墨烯片层结构，可以加快干燥速度，提高产能，节约成本。
33.其中，多通道干燥设备还包括干燥器5，所述换热管32的进气口与所述干燥器5的出气口连通。干燥器5可以提高干燥气源，从而可以促进升华的进行，提高干燥速度。
34.其中，所述下模1设置有一个或多个，可以根据干燥效率和生产效率进行合理设定。
35.上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本实用新型构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。