一种石墨烯研磨剥离装置的制作方法

本发明涉及石墨烯研磨，具体而言，涉及一种石墨烯研磨剥离装置。

背景技术：

1、石墨烯是由碳原子以sp2杂化形成的蜂窝状六角平面结构的二维材料，其具有良好的电学与光学性能、力学性能、热传导性能以及极高的电荷载流子迁移率，同时还有较强的机械强度和柔韧性，在电子学、磁学、光学、生物学等方面具有广泛的应用前景。目前石墨烯的制取主要为氧化还原和抽层剥离两种方法，抽层剥离法主要利用研磨制备石墨烯，在研磨中分别有利用剪切力、摩擦力或者冲击力将分体由大颗粒粉碎剥离成小颗粒。机械剥离法不仅能够大规模的制备高质量的石墨烯，而且具有成本低、易操作、无污染等优点。

2、现有的石墨烯研磨剥离设备在对石墨原料进行初次研磨时，一级筛网和次级筛网可能发生堵塞现象，由于石墨原料的颗粒大小和形状多样，可能导致筛孔被大小相近的颗粒堵塞，筛网堵塞会严重影响研磨和筛选效率，导致生产能力下降，堵塞还可能造成筛网的损坏，增加维修成本和停机时间；此外，石墨原料的层状结构和化学稳定性使其表面呈惰性状态，与其他介质（如剥离剂）的相互作用较弱，单一通过粉碎刀和碾压辊的作用，无法有效的促进剥离剂与石墨原料的充分接触，剥离效率低下，影响石墨烯的产量和质量，为了达到预期的剥离效果，可能需要增加剥离剂的使用量，从而增加生产成本。

3、如何发明一种石墨烯研磨剥离装置来解决这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了弥补以上不足，本发明提供了一种石墨烯研磨剥离装置，旨在解决上述背景中所提到的问题。

2、本发明是这样实现的：

3、本发明提供一种石墨烯研磨剥离装置，包括研磨罐以及研磨罐一侧用于支撑的支撑座，研磨罐的下方固定设置有剥离室，剥离室的下端设置有用于接收研磨后的石墨烯的收集罐，研磨罐的顶部安装有电机，电机的输出端固定连接有传动轴，传动轴的端部贯穿于研磨罐的侧壁且延伸至研磨罐的内部，研磨罐的顶壁铰接有投放石墨烯的投料口，还包括：

4、研磨剥离组件：所述研磨剥离组件设置于研磨罐内部，所述研磨剥离组件用于对石墨原料进行多级研磨分选剥离处理；

5、滚动敲击组件：所述滚动敲击组件设置于研磨剥离组件之间，所述滚动敲击组件用于对滤网以及石墨原材进行敲击处理。

6、优选的，所述研磨剥离组件包括研磨罐的内侧顶壁安装连接的初级滤网筒以及传动轴上固定连接的多组破碎刀，多组所述破碎刀均位于初级滤网筒的内部，位于初级滤网筒下方的所述传动轴上从上至下依次固定安装有推板和限位环，所述推板和限位环之间设置有次级滤盘，所述推板的内部转动连接有碾压辊，所述碾压辊的底端侧壁与次级滤盘的内侧底壁相抵。

7、优选的，所述研磨剥离组件还包括支臂和导向筒，所述导向筒的下端转动连接有导向滑板，所述导向筒与导向滑板之间转动卡接，所述导向筒套接于传动轴的外侧，所述支臂与传动轴固定连接，所述支臂位于限位环与导向筒之间且与传动轴固定连接，所述支臂的末端转动连接有收集辊，靠近于导向滑板的所述收集辊的下端侧壁贯通于其内腔连接有收集辊，所述收集辊为表面开设有过滤孔的空心辊。

8、优选的，所述导向滑板的两端设置有对其进行限位的滑块，所述导向滑板的中部设置有与密封滑环相匹配的导料口，所述收集辊通过密封滑环转动连接于支臂与导向滑板之间，所述收集辊的底壁与导向滑板的上侧壁密封贴合，所述收集辊的侧壁与剥离室的内侧壁相抵，所述剥离室的底壁贯通设置有排料口，所述排料口正对于收集罐设置。

9、优选的，所述导向筒的底端侧壁与剥离室的内侧壁上设置有与滑块相匹配的限位滑槽，所述导向筒为空心的类圆台状设置，所述初级滤网筒、次级滤盘、收集辊的网孔直径为逐级减小式设置。

10、优选的，所述滚动敲击组件包括强磁板和磁力拨杆，所述碾压辊上设置有与强磁板相匹配的安装凹槽，所述推板的上端两侧设置有多个定位槽，多个所述定位槽沿推板的中轴线呈等距左右对称式分布，同一侧的所述定位槽之间贯通设置有限位杆，所述限位杆上转动连接有磁力拨杆，远离限位杆的所述磁力拨杆的端部固定连接有撞击球。

11、优选的，朝向碾压辊的一部分所述磁力拨杆的侧壁安装连接有限位刮板且通过限位刮板进行联动，其余部分的所述磁力拨杆为独立式设置，位于推板两侧的所述限位刮板为交错分布。

12、优选的，初始状态下的所述撞击球的侧壁与次级滤盘的底壁相抵，初始状态下的所述限位刮板的内侧壁与碾压辊的外侧壁相抵。

13、优选的，处于外侧的所述磁力拨杆摆动时与初级滤网筒的外侧壁之间存在横向间隙，位于内侧的所述磁力拨杆摆动时处于初级滤网筒的底壁与次级滤盘的底壁之间。

14、优选的，所述磁力拨杆与强磁板为同极磁性设置，所述磁力拨杆与强磁板相对面之间的磁力大于磁力拨杆与撞击球的重力之和。

15、本发明的有益效果是：

16、通过初级滤网筒、次级滤盘和收集辊的多级研磨与筛选，该设备能够逐步细化石墨原料，确保最终得到的石墨烯产品粒度均匀、质量合格；推板和碾压辊的配合，对石墨原料进行深度剥离，还可施加间断的磁力，磁力拨杆在强磁板的间断磁力作用下，周期性地敲击次级滤盘和初级滤网筒，不仅能剥离石墨烯，还能有效去除初级滤网筒和次级滤盘上粘附的石墨原料和堵塞，确保过滤设备的畅通，同时，交错分布的限位刮板能够刮除碾压辊上粘附的石墨原料，保持其表面清洁，进一步提高研磨效果；磁力拨杆的周期性敲击结合磁力拨杆以及交错分布的限位刮板，确保了石墨原料的各个部分都能得到均匀的敲击处理，还能通过与剥离剂的配合，促进剥离剂更好地与石墨原材进行混合，进一步加速剥离过程，提高剥离效率，使产品更加纯净；

17、综上所述，该设备通过多级研磨、筛选和剥离系统以及各个部分之间的联动配合，实现了对石墨原料的高效、均匀处理，确保了最终得到的石墨烯产品粒度均匀、质量合格，同时，该设备还具有节能、环保、高效和稳定等优点，为石墨烯的生产加工提供了有力的技术支持。

技术特征：

1.一种石墨烯研磨剥离装置，包括研磨罐（1）以及研磨罐（1）一侧用于支撑的支撑座（104），研磨罐（1）的下方固定设置有剥离室（101），剥离室（101）的下端设置有用于接收研磨后的石墨烯的收集罐（102），研磨罐（1）的顶部安装有电机（2），电机（2）的输出端固定连接有传动轴（201），传动轴（201）的端部贯穿于研磨罐（1）的侧壁且延伸至研磨罐（1）的内部，研磨罐（1）的顶壁铰接有投放石墨烯的投料口（103），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，所述研磨剥离组件包括研磨罐（1）的内侧顶壁安装连接的初级滤网筒（3）以及传动轴（201）上固定连接的多组破碎刀（202），多组所述破碎刀（202）均位于初级滤网筒（3）的内部，位于初级滤网筒（3）下方的所述传动轴（201）上从上至下依次固定安装有推板（5）和限位环（7），所述推板（5）和限位环（7）之间设置有次级滤盘（4），所述推板（5）的内部转动连接有碾压辊（501），所述碾压辊（501）的底端侧壁与次级滤盘（4）的内侧底壁相抵。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，所述研磨剥离组件还包括支臂（8）和导向筒（9），所述导向筒（9）的下端转动连接有导向滑板（901），所述导向筒（9）与导向滑板（901）之间转动卡接，所述导向筒（9）套接于传动轴（201）的外侧，所述支臂（8）与传动轴（201）固定连接，所述支臂（8）位于限位环（7）与导向筒（9）之间且与传动轴（201）固定连接，所述支臂（8）的末端转动连接有收集辊（801），靠近于导向滑板（901）的所述收集辊（801）的下端侧壁贯通于其内腔连接有收集辊（801），所述收集辊（801）为表面开设有过滤孔的空心辊。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，所述导向滑板（901）的两端设置有对其进行限位的滑块，所述导向滑板（901）的中部设置有与密封滑环（802）相匹配的导料口（902），所述收集辊（801）通过密封滑环（802）转动连接于支臂（8）与导向滑板（901）之间，所述收集辊（801）的底壁与导向滑板（901）的上侧壁密封贴合，所述收集辊（801）的侧壁与剥离室（101）的内侧壁相抵，所述剥离室（101）的底壁贯通设置有排料口（105），所述排料口（105）正对于收集罐（102）设置。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，所述导向筒（9）的底端侧壁与剥离室（101）的内侧壁上设置有与滑块相匹配的限位滑槽，所述导向筒（9）为空心的类圆台状设置，所述初级滤网筒（3）、次级滤盘（4）、收集辊（801）的网孔直径为逐级减小式设置。

6.根据权利要求2所述的一种石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，所述滚动敲击组件包括强磁板（503）和磁力拨杆（6），所述碾压辊（501）上设置有与强磁板（503）相匹配的安装凹槽（502），所述推板（5）的上端两侧设置有多个定位槽（604），多个所述定位槽（604）沿推板（5）的中轴线呈等距左右对称式分布，同一侧的所述定位槽（604）之间贯通设置有限位杆（603），所述限位杆（603）上转动连接有磁力拨杆（6），远离限位杆（603）的所述磁力拨杆（6）的端部固定连接有撞击球（601）。

7.根据权利要求6所述的一种石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，朝向碾压辊（501）的一部分所述磁力拨杆（6）的侧壁安装连接有限位刮板（602）且通过限位刮板（602）进行联动，其余部分的所述磁力拨杆（6）为独立式设置，位于推板（5）两侧的所述限位刮板（602）为交错分布。

8.根据权利要求7所述的一种石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，初始状态下的所述撞击球（601）的侧壁与次级滤盘（4）的底壁相抵，初始状态下的所述限位刮板（602）的内侧壁与碾压辊（501）的外侧壁相抵。

9.根据权利要求6所述的一种石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，处于外侧的所述磁力拨杆（6）摆动时与初级滤网筒（3）的外侧壁之间存在横向间隙，位于内侧的所述磁力拨杆（6）摆动时处于初级滤网筒（3）的底壁与次级滤盘（4）的底壁之间。

10.根据权利要求6所述的一种石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，所述磁力拨杆（6）与强磁板（503）为同极磁性设置，所述磁力拨杆（6）与强磁板（503）相对面之间的磁力大于磁力拨杆（6）与撞击球（601）的重力之和。

技术总结本发明提供了一种石墨烯研磨剥离装置，属于石墨烯研磨技术领域。该发明包括研磨罐以及研磨罐一侧用于支撑的支撑座，还包括：研磨剥离组件，滚动敲击组件；通过初级滤网筒、次级滤盘和收集辊的多级研磨与筛选，该设备能够逐步细化石墨原料；推板和碾压辊的配合，对石墨原料进行深度剥离，还可施加间断的磁力，磁力拨杆在强磁板的间断磁力作用下，周期性地敲击次级滤盘和初级滤网筒，不仅能剥离石墨烯，还能有效去除初级滤网筒和次级滤盘上粘附的石墨原料和堵塞；磁力拨杆的周期性敲击结合磁力拨杆以及交错分布的限位刮板，确保了石墨原料的各个部分都能得到均匀的敲击处理，还能促进剥离剂更好地与石墨原材进行混合，进一步加速剥离过程。技术研发人员：张冬,张满宇受保护的技术使用者：徐州吉赛飞新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20