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石墨烯剝離裝置及石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)

1030   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來(lái)源:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司  
2023-11-29 13:58:15
權(quán)利要求書: 1.一種石墨烯剝離裝置,用于對(duì)石墨物料與粘性液體的混合物進(jìn)行處理,其特征在于,包括:第一容器,所述第一容器中設(shè)置有對(duì)所述混合物進(jìn)行剝離的剝離組件;

第二容器,所述第二容器設(shè)置于所述第一容器的底部且與所述第一容器連通,以接收所述剝離組件剝離的混合物料;

所述剝離組件包括多個(gè)粘結(jié)板組,每個(gè)所述粘結(jié)板組包括固定連接于所述第一容器的第一粘結(jié)板和活動(dòng)連接于所述第一容器的第二粘結(jié)板,所述粘結(jié)板組被配置為在剝離時(shí)所述第二粘結(jié)板按預(yù)設(shè)頻率與所述第一粘結(jié)板貼合與分離;以及第一管路,所述第一管路的一端與混合物供給裝置連接,所述第一管路的部分管段與所述剝離組件連接,以將所述混合物供給裝置中的所述混合物噴射在多個(gè)粘接板組上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯剝離裝置,其特征在于,所述剝離組件還包括:

第一連接部,所述第一連接部沿第一方向設(shè)置于所述第一容器中并與所述第一容器固接,多個(gè)所述第一粘結(jié)板間隔連接于所述第一連接部上;

第二連接部,所述第二連接部沿所述第一方向設(shè)置于所述第一容器中并與所述第一連接部平行,多個(gè)所述第二粘結(jié)板間隔連接于所述第二連接部,且每個(gè)所述第二粘結(jié)板均相對(duì)設(shè)置于一個(gè)所述第一粘結(jié)板的一側(cè),以配合形成一個(gè)所述粘結(jié)板組;

驅(qū)動(dòng)組件,所述驅(qū)動(dòng)組件被配置為驅(qū)動(dòng)所述第二連接部沿所述第一方向往復(fù)運(yùn)動(dòng),以使所述第二粘結(jié)板可與所述第一粘接板貼合和分離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯剝離裝置,其特征在于,所述石墨烯剝離裝置還包括溫度調(diào)節(jié)組件;

所述溫度調(diào)節(jié)組件設(shè)置于第一容器和/或第二容器中,所述溫度調(diào)節(jié)組件用于調(diào)節(jié)所述第一容器和/或第二容器內(nèi)的溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯剝離裝置,其特征在于,所述石墨烯剝離裝置還包括第二管路,所述第二管路的一端與所述第二容器連通,所述第二管路的部分管段與所述剝離組件連接,所述第二管路用于將所述第二容器中的物料噴射在所述剝離組件上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯剝離裝置,其特征在于,所述第一管路的連接于所述剝離組件的管段具有多個(gè)朝向所述粘結(jié)板組的第一噴射口,所述第一噴射口對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第一粘結(jié)板與所述第二粘結(jié)板之間,以將所述混合物噴射在所述粘結(jié)板組上。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石墨烯剝離裝置,其特征在于,所述第二管路的連接于所述剝離組件的管段具有多個(gè)朝向所述粘結(jié)板組的第二噴射口,所述第二噴射口對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第一粘結(jié)板與所述第二粘結(jié)板之間,以將所述混合物噴射在所述粘結(jié)板組上。

7.一種石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,包括:

石墨烯剝離系統(tǒng),所述石墨烯剝離系統(tǒng)包括至少一個(gè)權(quán)利要求1?6任意一項(xiàng)所述的石墨烯剝離裝置;

與所述石墨烯剝離系統(tǒng)連接的減壓蒸發(fā)裝置,所述減壓蒸發(fā)裝置用于接收所述石墨烯剝離系統(tǒng)的排出物料并對(duì)接收到的排出物料進(jìn)行處理;以及混合物供給裝置,所述混合物供給裝置通過(guò)所述第一管路與所述石墨烯剝離系統(tǒng)連接,所述混合物供給裝置用于混合所述石墨物料與粘性液體形成所述混合物,并向所述石墨烯剝離系統(tǒng)中輸入所述混合物或輸入沖洗溶劑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述減壓蒸發(fā)裝置對(duì)所述石墨烯剝離系統(tǒng)中的所述排出物料進(jìn)行處理包括除去所述排出物料中的粘性液體和/或沖洗溶劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述減壓蒸發(fā)裝置包括依次連接的物料盛裝器、循環(huán)冷卻裝置以及真空泵;

所述循環(huán)冷卻裝置還連接有粘性液體收集器;所述物料盛裝器外還設(shè)置有液浴加熱器,所述液浴加熱器用于對(duì)所述物料盛裝器進(jìn)行加熱;

所述減壓蒸發(fā)裝置工作時(shí),所述真空泵和所述液浴加熱器使所述物料盛裝容器中的粘性液體和沖洗溶劑在預(yù)設(shè)工作條件汽化,并通過(guò)所述循環(huán)冷卻裝置冷卻汽化的粘性液體和沖洗溶劑,使其液化收集在所述收集器中,以使所述物料盛裝容器中得到剝離后的石墨烯材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述石墨烯生產(chǎn)剝離系統(tǒng)包括多個(gè)依次連接的石墨烯剝離裝置,多個(gè)所述石墨烯剝離裝置依次連接時(shí),一個(gè)所述石墨烯剝離裝置用于對(duì)上一個(gè)與之連接的石墨烯剝離裝置處理的物料進(jìn)行再次剝離處理,并在剝離處理完成后輸送到下一個(gè)與之連接的所述石墨烯剝離裝置或與之連接的減壓蒸發(fā)裝置。

說(shuō)明書: 一種石墨烯剝離裝置及石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及石墨烯生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種石墨烯剝離裝置及石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 石墨物料是世界上首次被成功制備的二維材料,僅有一層碳原子厚度的六邊形蜂巢狀結(jié)構(gòu),自膠帶法成功剝離單層石墨烯以來(lái),石墨烯被賦予萬(wàn)能材料之名,隨之在科學(xué)界、工業(yè)界開(kāi)展了石墨烯相關(guān)研究和應(yīng)用工作。[0003] 現(xiàn)有的高質(zhì)量單層石墨烯剝離方法,一般采用手工膠帶粘結(jié)撕開(kāi)方式。但石墨薄5

層所包含的石墨烯層數(shù)量巨大,單一0.05mm?0.1mm的鱗片石墨包含10數(shù)量級(jí)的石墨烯層,利用手工剝離方法,僅能得到部分極少量單層石墨烯。

發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明的主要目的是提供一種石墨烯剝離裝置及生產(chǎn)系統(tǒng),旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中采用膠帶發(fā)剝離石墨烯效率較低的技術(shù)問(wèn)題。[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出一種石墨烯剝離裝置,用于對(duì)石墨物料與粘性液體的混合物進(jìn)行處理其特征在于,包括:[0006] 第一容器,所述第一容器中設(shè)置有對(duì)所述混合物進(jìn)行剝離的剝離組件;[0007] 第二容器,所述第二容器設(shè)置于所述第一容器的底部且與所述第一容器連通,以接收所述剝離組件剝離的混合物料;[0008] 所述剝離組件包括多個(gè)粘結(jié)板組,每個(gè)所述粘結(jié)板組包括固定連接于所述第一容器的第一粘結(jié)板和活動(dòng)連接于所述第一容器的第二粘結(jié)板,所述粘結(jié)板組被配置為在剝離時(shí)所述第二粘結(jié)板按預(yù)設(shè)頻率與所述第一粘結(jié)板貼合與分離;以及[0009] 第一管路,所述第一管路的一端與混合物供給裝置連接,所述第一管路的部分管段與所述剝離組件連接,以將所述混合物供給裝置中的所述混合物噴射在多個(gè)粘接板組上。[0010] 在本發(fā)明的部分實(shí)施例中,所述剝離組件還包括:[0011] 第一連接部,所述第一連接部沿第一方向設(shè)置于所述第一容器中并與所述第一容器固接,多個(gè)所述第一粘結(jié)板間隔連接于所述第一連接部上;[0012] 第二連接部,所述第二連接部沿所述第一方向設(shè)置于所述第一容器中并與所述第一連接部平行,多個(gè)所述第二粘結(jié)板間隔連接于所述第二連接部,且每個(gè)所述第二粘結(jié)板均相對(duì)設(shè)置于一個(gè)所述第一粘結(jié)板的一側(cè),以配合形成一個(gè)所述粘結(jié)板組;[0013] 驅(qū)動(dòng)組件,所述驅(qū)動(dòng)組件被配置為驅(qū)動(dòng)所述第二連接部沿所述第一方向往復(fù)運(yùn)動(dòng),以使所述第二粘結(jié)板可與所述第一粘接板貼合和分離。[0014] 在本發(fā)明的部分實(shí)施例中,所述石墨烯剝離裝置還包括溫度調(diào)節(jié)組件,所述溫度調(diào)節(jié)組件;[0015] 所述溫度調(diào)節(jié)組件設(shè)置于第一容器和/或第二容器中用于調(diào)節(jié)所述第一容器和/或第二容器內(nèi)的溫度。[0016] 在本發(fā)明的部分實(shí)施例中,所述石墨烯剝離裝置還包括第二管路,所述第二管路的一端與所述第二容器連通,所述第二管路的部分管段與所述剝離組件連接,所述第二管路用于將所述第二容器中的物料噴射在所述剝離組件上。[0017] 在本發(fā)明的部分實(shí)施例中,所述第一管路的連接于所述剝離組件的管段具有多個(gè)朝向所述粘結(jié)板組的第一噴射口,所述第一噴射口對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第一粘結(jié)板與所述第二粘結(jié)板之間,以將所述混合物噴射在所述粘結(jié)板組上。[0018] 在本發(fā)明的部分實(shí)施例中,所述第二管路的連接于所述剝離組件的管段具有多個(gè)朝向所述粘結(jié)板組的第二噴射口,所述第二噴射口對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第一粘結(jié)板與所述第二粘結(jié)板之間,以將所述混合物噴射在所述粘結(jié)板組上。[0019] 本發(fā)明還提供了石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng),包括:[0020] 石墨烯剝離系統(tǒng),所述石墨烯剝離系統(tǒng)包括至少一個(gè)上述的石墨烯剝離裝置;[0021] 與所述石墨烯剝離系統(tǒng)連接的減壓蒸發(fā)裝置,所述減壓蒸發(fā)裝置用于接收所述石墨烯剝離系統(tǒng)的排出物料并對(duì)接收到的排出物料進(jìn)行處理;以及[0022] 混合物供給裝置,所述混合物供給裝置通過(guò)所述第一管路與所述石墨烯剝離系統(tǒng)連接,所述混合物供給裝置用于混合所述石墨物料與粘性液體形成所述混合物,并向所述石墨烯剝離系統(tǒng)中輸入所述混合物或輸入沖洗溶劑。[0023] 在本發(fā)明的部分實(shí)施例中,所述減壓蒸發(fā)裝置對(duì)所述石墨烯剝離系統(tǒng)中的所述排出物料進(jìn)行處理包括除去所述排出物料中的粘性液體和/或沖洗溶劑。[0024] 在本發(fā)明的部分實(shí)施例中,所述減壓蒸發(fā)裝置包括依次連接的物料盛裝器、循環(huán)冷卻裝置以及真空泵;[0025] 所述循環(huán)冷卻裝置還連接有粘性液體收集器;所述物料盛裝器外還設(shè)置有液浴加熱器,所述液浴加熱器用于對(duì)所述物料盛裝器進(jìn)行加熱;[0026] 所述減壓蒸發(fā)裝置工作時(shí),所述真空泵和所述液浴加熱器使所述物料盛裝容器中的粘性液體和沖洗溶劑在預(yù)設(shè)工作條件汽化,并通過(guò)所述循環(huán)冷卻裝置冷卻汽化的粘性液體和沖洗溶劑,使其液化收集在所述收集器中,以使所述物料盛裝容器中得到剝離后的石墨烯材料。[0027] 在本發(fā)明的部分實(shí)施例中,所述石墨烯生產(chǎn)剝離系統(tǒng)包括多個(gè)依次連接的石墨烯剝離裝置,多個(gè)所述石墨烯剝離裝置依次連接時(shí),一個(gè)所述石墨烯剝離裝置用于對(duì)上一個(gè)與之連接的石墨烯剝離裝置處理的物料進(jìn)行再次剝離處理,并在剝離處理完成后輸送到下一個(gè)與之連接的所述石墨烯剝離裝置或與之連接的減壓蒸發(fā)裝置。[0028] 本發(fā)明通過(guò)設(shè)置剝離組件,剝離組件包括多個(gè)粘結(jié)板組,每個(gè)粘結(jié)板組包括可按預(yù)設(shè)頻率分離和貼合的第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板,將石墨材料和粘性液體的混合物置于第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板之間,利用第一粘結(jié)板與第二粘結(jié)板在分離與貼合之間的切換代替手工膠帶剝離石墨烯,大幅提高剝離效率,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。同時(shí),本申請(qǐng)的剝離組件在原理上屬于微機(jī)械剝離方式,不會(huì)對(duì)產(chǎn)物石墨烯表面造成缺陷,得到物料屬于真正的石墨烯物料,同時(shí)粘性液體和有機(jī)試劑均可以回收,并能反復(fù)利用,高效環(huán)保,成本劑低,易于工業(yè)化生產(chǎn)。附圖說(shuō)明[0029] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。[0030] 圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施例的石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;[0031] 圖2為本發(fā)明的一種實(shí)施例的剝離組件的結(jié)構(gòu)示意圖(立體圖);[0032] 圖3為本發(fā)明的一種實(shí)施例的剝離組件的結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視圖);[0033] 圖4為本發(fā)明的一種實(shí)施例的粘結(jié)板組的分開(kāi)展示圖;[0034] 圖5為本發(fā)明的一種實(shí)施例的粘結(jié)板組的結(jié)構(gòu)示意圖(第一粘結(jié)板傾斜,第二粘結(jié)板豎直);[0035] 圖6為本發(fā)明的一種實(shí)施例的第二粘結(jié)板與第二連接部的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖(第二粘結(jié)板豎直);[0036] 圖7為本發(fā)明的一種實(shí)施例的第一粘結(jié)板與第一連接部的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖(第一粘結(jié)板傾斜);[0037] 圖8為本發(fā)明的又一實(shí)施例的剝離組件的結(jié)構(gòu)示意圖(第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板均傾斜設(shè)置);[0038] 圖9為本發(fā)明的第一容器和第二容器的位置關(guān)系示意圖。[0039] 附圖標(biāo)記:100、混合物供給裝置;201、第一容器;202、第二容器;300、粘結(jié)板組;301、第一粘結(jié)板;302、第二粘結(jié)板;303、第一連接部;304、第二連接部;400、減壓蒸發(fā)裝置;

401、物料盛裝器;402、循環(huán)冷卻器;403、真空泵;404、液浴加熱器;405、粘性液體收集器;

501、第一管路;502、第二管路;503、第三管路;600、溫度調(diào)節(jié)組件。

具體實(shí)施方式[0040] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。[0041] 需要說(shuō)明,本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等,如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí),則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。[0042] 在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解,例如,“固定”可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。[0043] 另外,若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,則該“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外,全文中出現(xiàn)的“和/或”的含義,包括三個(gè)并列的方案,以“A和/或B”為例,包括A方案、或B方案、或A和B同時(shí)滿足的方案。另外,各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合,但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ),當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在,也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。[0044] 如圖1、圖2、圖3以及圖4所示,本發(fā)明提供了一種石墨烯剝離裝置,用于對(duì)石墨物料和粘性液體的混合物進(jìn)行處理,該石墨烯剝離裝置包括第一容器、第二容器以及第一管路。第一容器中設(shè)置有對(duì)混合物進(jìn)行剝離的剝離組件。第二容器設(shè)置于第一容器的底部且與第一容器連通,以接收剝離組件剝離的混合物料。剝離組件包括多個(gè)粘結(jié)板組,每個(gè)粘結(jié)板組包括固定連接于第一容器的第一粘結(jié)板和活動(dòng)連接于第一容器的第二粘結(jié)板,粘結(jié)板組被配置為在剝離時(shí)第二粘結(jié)板按預(yù)設(shè)頻率與第一粘結(jié)板貼合與分離。第一管路的一端與混合物供給裝置連接,第一管路的部分管段與剝離組件連接,以將混合物供給裝置中的混合物噴射在多個(gè)粘接板組上。[0045] 第一容器為混合物提供剝離空間,第二容器用于收集剝離后的物料。[0046] 可以理解的是:每個(gè)粘結(jié)板組包括可按預(yù)設(shè)頻率分離和貼合的第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板,將石墨材料和粘性液體的混合物置于第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板之間,利用第一粘結(jié)板與第二粘結(jié)板在分離與貼合之間的切換代替手工膠帶剝離石墨烯,大幅提高剝離效率,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。[0047] 同時(shí),本申請(qǐng)的剝離組件在原理上屬于微機(jī)械剝離方式,不會(huì)對(duì)產(chǎn)物石墨烯表面造成缺陷,得到物料屬于真正的石墨物料,同時(shí)粘性液體和有機(jī)試劑均可以回收反復(fù)利用,高效環(huán)保,成本劑低,易于工業(yè)化生產(chǎn)。[0048] 傳統(tǒng)膠帶法粘結(jié)剝離石墨材料的面積有限,一卷500m長(zhǎng)、6cm寬的膠帶面積僅有2 3 2

30m ,而1g鱗片石墨剝離成單層石墨烯面積達(dá)到10m級(jí)別,1g鱗片石墨剝離成石墨烯可以鋪滿至少33卷上述膠帶。因此,本申請(qǐng)的石墨烯剝離裝置相較于傳統(tǒng)膠帶剝離法降低了石墨烯的生產(chǎn)成本。

[0049] 需要說(shuō)明的是,粘性液體為沸點(diǎn)低于400℃或減壓蒸餾可除去的物質(zhì);可以是硬脂酸、固體石蠟、凡士林等長(zhǎng)鏈羧酸或烴類,也可以是甘油,亦可以是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等。由于利用粘性液體剝離石墨物料,如果剝離后粘性液體不易除去,石墨烯封存于粘液中失去進(jìn)一步利用價(jià)值,或者高溫灼燒等手段除去粘液極易造成石墨烯表面損壞,降低石墨烯質(zhì)量,因此通過(guò)使用沸點(diǎn)低于300℃或減壓可除去的物質(zhì),在剝離結(jié)束后通過(guò)減壓蒸餾裝置在相對(duì)溫和條件下除去粘性液體,得到石墨烯物料。[0050] 第一粘結(jié)板(和第二粘結(jié)板)可以是金屬材質(zhì)的不銹鋼、鋁合金、鈦合金、鎂合金、鋅合金、銅合金、鎳合金,也可以是高分子材質(zhì)的聚四氟乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯,亦可以是天然木板、天然橡膠中的至少一種,或者相關(guān)復(fù)合材料。[0051] 在一些實(shí)施例中,粘結(jié)板組被配置為在剝離時(shí)第二粘結(jié)板按預(yù)設(shè)頻率與第一粘結(jié)板貼合與分離,該預(yù)設(shè)頻率不低于1次/秒,即,每秒鐘第一粘結(jié)板與第二粘結(jié)板至少分離一次并貼合一次。通過(guò)高頻貼合與分離,對(duì)混合物進(jìn)行剝離。[0052] 參閱圖2、圖3以及圖4,粘結(jié)板組即包括第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板,粘結(jié)板組具有工作狀態(tài)和非工作狀態(tài),粘結(jié)板組處于工作狀態(tài)時(shí),粘結(jié)板組中的第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板在分離與貼合兩種狀態(tài)之間來(lái)回切換。粘結(jié)板組處于非工作狀態(tài)時(shí),第一粘結(jié)板與第二粘結(jié)板處于分離或貼合之間任意一種狀態(tài)。[0053] 參閱圖1、圖2、圖3以及圖4,基于上述技術(shù)方案,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)一步采取的實(shí)施方式有,剝離組件包括第一連接部、第二連接部以及驅(qū)動(dòng)組件(附圖中未示出)。第一連接部沿第一方向設(shè)置于第一容器中并與第一容器固接,多個(gè)第一粘結(jié)板間隔連接于第一連接部上。第二連接部沿第一方向設(shè)置于第一容器中并與第一連接部平行,多個(gè)第二粘結(jié)板間隔連接于第二連接部,且每個(gè)第二粘結(jié)板均相對(duì)設(shè)置于一個(gè)第一粘結(jié)板的一側(cè),以配合形成一個(gè)粘結(jié)板組。驅(qū)動(dòng)組件被配置為驅(qū)動(dòng)第二連接部沿第一方向往復(fù)運(yùn)動(dòng),以使第二粘結(jié)板可與第一粘接板貼合和分離。[0054] 需要說(shuō)明的是,第一方向?yàn)榈谝蝗萜鞯娜我庀鄬?duì)的兩端之間的朝向,即第一方向可以是第一容器的厚度方向,第一方向可以是第一容器的寬度方向,第一方向亦可以是第一容器的長(zhǎng)度方向。[0055] 參閱圖2?圖8,在一些可能的實(shí)施例中,第一連接部為第一桿狀結(jié)構(gòu),即第一桿狀結(jié)構(gòu)的兩端分別與第一容器的相對(duì)的側(cè)壁部連接,以固定第一桿狀結(jié)構(gòu)。[0056] 多個(gè)第一粘結(jié)板間隔設(shè)置于第一桿狀結(jié)構(gòu)上。多個(gè)第一粘結(jié)板之間的間距相等。[0057] 同理的,在該實(shí)施例中,第二連接部也可為第二桿狀結(jié)構(gòu),即第二桿狀結(jié)構(gòu)的兩端分別與第一容器的相對(duì)的側(cè)壁部連接,以固定第二桿狀結(jié)構(gòu)。[0058] 多個(gè)第二粘結(jié)板間隔設(shè)置于第二桿狀結(jié)構(gòu)上,多個(gè)第二粘結(jié)板之間的間距相等。[0059] 在該實(shí)施例中,多個(gè)第一粘結(jié)板之間的間距與多個(gè)第二粘結(jié)板之間的間距相等,以使每個(gè)第一粘結(jié)板均能與一個(gè)第二粘結(jié)板配合形成粘結(jié)板組。[0060] 需要注意的是,在該實(shí)例中,第二桿狀結(jié)構(gòu)與第一容器為活動(dòng)連接,第一桿狀結(jié)構(gòu)與第一容器為固定連接。第一桿狀結(jié)構(gòu)與第二桿狀結(jié)構(gòu)與第一容器均可以是可拆卸連接,可拆卸連接的實(shí)現(xiàn)方式包括但不限于于卡接、螺栓連接等。[0061] 需要注意的是,在該實(shí)施例中,粘結(jié)板組中的第一粘結(jié)板與第二粘結(jié)板兩者的形狀、大小均相同,以保證兩者可以完全重合。[0062] 具體的,第二桿狀結(jié)構(gòu)的一端與驅(qū)動(dòng)組件連接,驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)第二桿狀結(jié)構(gòu)在第一方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。[0063] 參閱圖2以及圖3,在一些實(shí)施方式中,第一粘結(jié)板與第二粘結(jié)板彼此平行。[0064] 參閱圖5、圖6以及圖7,在一些實(shí)施方式中,第一粘結(jié)板與第二粘結(jié)板支架具有預(yù)設(shè)夾角,該預(yù)設(shè)夾角θ大于0°且小于90°。[0065] 具體地,第一粘結(jié)板傾斜設(shè)置,第二粘結(jié)板豎直設(shè)置。[0066] 參閱圖8,在一些實(shí)施方式中,第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板均傾斜設(shè)置。[0067] 在一些實(shí)施方式中,粘結(jié)板組的第一粘結(jié)板與第二粘結(jié)板之間的間距大于0.1cm(厘米)。如果同一粘結(jié)板組中的第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板間距過(guò)小,不利于第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板之間進(jìn)行高頻貼合和分離,會(huì)導(dǎo)致其無(wú)法不能有效剝離混合物。[0068] 參閱圖8,在一些實(shí)施例中,第一連接部與第一容器的側(cè)壁部轉(zhuǎn)動(dòng)連接,第一連接部可繞其自身的中心軸線旋轉(zhuǎn),以控制第一粘結(jié)板和第二粘結(jié)板之間的物料流速。在該技術(shù)方案的實(shí)施例中。相互平行的第一桿狀結(jié)構(gòu)和第二桿狀結(jié)構(gòu),和水平面夾預(yù)設(shè)夾角大于0°且小于90°。

[0069] 在一些實(shí)施例中,第一粘結(jié)板(第二粘結(jié)板)的形狀可以是水平面的正方形、長(zhǎng)方形以及圓形,也可是曲面的弧線型、折線型。[0070] 在一些實(shí)施例中,第一粘結(jié)板(第二粘結(jié)板)的粗糙度的輪廓算數(shù)平均值偏差Ra在0.2μm?25μm,可以避免粘結(jié)板表面過(guò)度粗糙,表面縫隙中夾粘大顆粒物料,進(jìn)而不能被粘結(jié)從而降低剝離效率。

[0071] 在一些實(shí)施例中,第一粘結(jié)板(第二粘結(jié)板)的厚度不少于0.5mm,同時(shí)粘結(jié)板應(yīng)具有相對(duì)平行性,如果光滑粘結(jié)板因?yàn)椴馁|(zhì)太薄可能引起遠(yuǎn)程起鼓或凹凸不一致,引起貼合不緊密或粘結(jié)效果不佳狀況。[0072] 參閱圖1,基于上述技術(shù)方案,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)一步采取的實(shí)施方式有,石墨烯剝離裝置還包括溫度調(diào)節(jié)組件,溫度調(diào)節(jié)組件設(shè)置于第一容器和/或第二容器中用于調(diào)節(jié)所述第一容器/或第二容器內(nèi)的溫度。[0073] 具體的,溫度調(diào)節(jié)組件主要通過(guò)加熱或制冷方式調(diào)節(jié)裝置溫度,通過(guò)調(diào)節(jié)第一容器和/或第二容器中的混合物的溫度,從而改變混合物的粘度。[0074] 在一些實(shí)施方式中,溫度調(diào)節(jié)組件包括設(shè)置在第一容器和/或第二容器中的加熱絲或冷卻循環(huán)管。[0075] 在一些實(shí)施例中,溫度調(diào)節(jié)組件的溫度調(diào)節(jié)范圍為5℃?200℃。[0076] 參閱圖1,基于上述技術(shù)方案,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)一步采取的實(shí)施方式有,石墨烯剝離裝置還包括第二管路,第二管路的一端與第二容器連通,第二管路的部分管段與剝離組件連接,第二管路用于將第二容器中的物料噴射在剝離組件上。[0077] 需要說(shuō)明的是,第二管路的一端與第二容器連接,將第二容器收集的在第一容器中剝離墜落的物料再次輸入到剝離組件上進(jìn)行剝離。以利用剝離組件對(duì)物料進(jìn)行多次循環(huán)剝離,提高石墨烯剝離裝置的剝離效率。[0078] 基于上述技術(shù)方案,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)一步采取的實(shí)施方式有,第一管路的連接于剝離組件的管段具有多個(gè)朝向粘結(jié)板組的第一噴射口,第一噴射口對(duì)應(yīng)設(shè)置于第一粘結(jié)板與第二粘結(jié)板之間,以將混合物噴射在粘結(jié)板組上。[0079] 需要注意的是,第一管路中利用泵壓力作為驅(qū)動(dòng)力,以將混合物供給裝置中石墨物料與粘性液體的混合物輸送到剝離組件中。[0080] 另外,第一管路還可用于與沖洗溶劑的供給裝置連接,以將沖洗溶劑輸送到剝離組件上,對(duì)剝離組件或第一容器進(jìn)行沖洗。[0081] 基于上述技術(shù)方案,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)一步采取的實(shí)施方式有,第二管路的連接于剝離組件的管段具有多個(gè)朝向粘結(jié)板組的第二噴射口,第二噴射口對(duì)應(yīng)設(shè)置于第一粘結(jié)板與第二粘結(jié)板之間,以將混合物噴射在粘結(jié)板組上。[0082] 需要說(shuō)明的是,在第二管路中利用泵壓力作為驅(qū)動(dòng)力將第二容器中的物料傳輸?shù)絼冸x組件中。[0083] 在一些實(shí)施例方式中,泵壓力的供給裝置為復(fù)式泵或隔膜泵,此類泵沒(méi)有扇葉或齒輪不會(huì)破壞石墨物料粒徑,特別是剝離100μm尺寸以上的石墨烯優(yōu)先選用往復(fù)式泵或隔膜泵,泵循環(huán)壓力為0.101MPa?10MPa,管路直徑2mm?50mm。[0084] 在一些實(shí)施方式中,第一管路和第二管路的管路材質(zhì)為聚四氟乙烯、聚乙烯、不銹鋼、高分子?鋁膜復(fù)合中的至少一種,上述材質(zhì)能夠滿足管路壓力需要,保證裝置長(zhǎng)時(shí)間正常工作。[0085] 參閱圖1,本發(fā)明還提供了一種石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng),包括石墨烯剝離系統(tǒng)、與石墨烯剝離系統(tǒng)連接的減壓蒸發(fā)裝置、以及通過(guò)第一管路與石墨烯剝離系統(tǒng)連接的混合物供給裝置。石墨烯剝離系統(tǒng)包括至少一個(gè)上述的石墨烯剝離裝置。減壓蒸發(fā)裝置用于接收石墨烯剝離系統(tǒng)的排出物料并對(duì)接收到的排出物料進(jìn)行處理。混合物供給裝置用于混合石墨物料與粘性液體形成混合物,并向石墨烯剝離系統(tǒng)中輸入混合物或輸入沖洗溶劑。[0086] 需要說(shuō)明的是,混合物供給裝置為盛裝石墨物料和粘性液體的容器,也可在混合物供給裝置中盛裝沖洗溶劑,混合物供給裝置與第一管路連接,以將石墨物料和粘性液體的混合物或沖洗溶劑輸送到剝離組件上。[0087] 其中,沖洗溶劑可以是水或二甲苯、甘油、乙二醇中的至少一種。[0088] 混合物供給裝置為頂部敞口設(shè)置的容器,其容器可以是圓柱體、長(zhǎng)方體、倒錐形體等。[0089] 混合物供給裝置的殼體可以是金屬材質(zhì)的不銹鋼、鋼鐵,也可以是非金屬的聚四氟乙烯、聚氨酯等材料。[0090] 混合物供給裝置的內(nèi)壁設(shè)置有至少一個(gè)攪拌裝置,攪拌裝置的轉(zhuǎn)速小于或等于10r/s,即攪拌裝置由電機(jī)以及攪拌葉組成,攪拌葉的轉(zhuǎn)速小于或等于每秒鐘10圈。

[0091] 能夠理解的是,混合物供給裝置首先利用不少于一個(gè)的攪拌裝置,將石墨物料和粘性液體混合成混合物,此混合物為初始混合物料,最終通過(guò)第一管路被加入到剝離組件上,由于攪拌作用可破壞石墨物料,不利于大面積的石墨烯剝離,必須控制攪拌裝置轉(zhuǎn)速小于等于10轉(zhuǎn)/s。[0092] 在一些實(shí)施例中,混合物供給裝置的另一作用,是盛裝沖洗溶劑用于沖洗剝離組件的粘結(jié)板組,當(dāng)粘性液體的粘度過(guò)大,混合物在粘結(jié)板上流動(dòng)緩慢、團(tuán)聚,或石墨物料粘接團(tuán)聚在粘結(jié)板上不隨混合物流動(dòng)時(shí),利用盛裝的沖洗溶劑沖洗粘結(jié)板,適當(dāng)調(diào)節(jié)混合物粘度,利于混合物流動(dòng)和石墨材料的進(jìn)一步剝離。[0093] 基于上述技術(shù)方案,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)一步采取的實(shí)施方式有,減壓蒸發(fā)裝置對(duì)石墨烯剝離系統(tǒng)中的排出物料進(jìn)行處理包括除去排出物料中的粘性液體和/或沖洗溶劑,以得到純凈的石墨烯材料。[0094] 參閱圖1,基于上述技術(shù)方案,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)一步采取的實(shí)施方式有,減壓蒸發(fā)裝置包括依次連接的物料盛裝器、循環(huán)冷卻裝置以及真空泵。循環(huán)冷卻裝置還連接有粘性液體收集器;物料盛裝器外還設(shè)置有液浴加熱器,液浴加熱器用于對(duì)物料盛裝器進(jìn)行加熱。減壓蒸發(fā)裝置工作時(shí),真空泵和液浴加熱器使物料盛裝容器中的粘性液體和沖洗溶劑在預(yù)設(shè)工作條件汽化,并通過(guò)循環(huán)冷卻裝置冷卻汽化的粘性液體和沖洗溶劑,使其液化收集在收集器中,以使物料盛裝容器中得到剝離后的石墨烯材料。[0095] 具體的,第二容器與物料盛裝器之間通過(guò)第三管路連接,從而將第二容器中的排出物料輸送到物料盛裝器中。[0096] 排出物料通過(guò)第三管路進(jìn)入減壓蒸發(fā)裝置后,盛裝在混合物料盛裝器中,真空循環(huán)泵提供負(fù)壓,液浴加熱裝置提供熱源,大幅降低了混合物料中粘性液體的沸點(diǎn),由此將混合物料中粘性液體從混合物料盛裝器中汽化溢出,循環(huán)冷卻裝置將沸騰汽化后的粘性液體冷卻,進(jìn)入收集器。[0097] 由于本發(fā)明中粘性液體常溫常壓沸點(diǎn)通常在150℃以上,同時(shí)液體有粘性,裝置的真空泵極限負(fù)壓≤0.001MPa,由于液體加熱相對(duì)均勻,因此采用液浴加熱加熱,加熱溫度為室溫~300℃,循環(huán)冷卻裝置提供溫度為?30℃~室溫。[0098] 在一些實(shí)施例中,石墨烯剝離系統(tǒng)包括一個(gè)石墨烯剝離裝置,即第一管路連接有混合物供給裝置,第一管路的另一端與剝離組件連接,第三管路的一端與物料盛裝器連接,第三管路的另一端與第二容器連接。[0099] 在一些實(shí)施方式中,第二容器為雙層中空結(jié)構(gòu),中空內(nèi)部置有溫度調(diào)解裝置的加熱絲或冷卻循環(huán)管,此構(gòu)造為溫度調(diào)解裝置的一部分。[0100] 在一些實(shí)施方式中,第二容器內(nèi)壁有至少一個(gè)的攪拌裝置,攪拌裝置一方面起到剝離后物料混合均化作用,另一方面起到溫度均化作用。[0101] 在一些實(shí)施方式中,物料池底部為非平面的下凸半球狀結(jié)構(gòu),此設(shè)計(jì)利于物料在重力作用下流到物料池底部最低處的三通開(kāi)口附近,三通分別連接第二容器、第二管路和第三管路。[0102] 基于上述技術(shù)方案,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)一步安次區(qū)的實(shí)施方式有,石墨烯生產(chǎn)剝離系統(tǒng)包括多個(gè)依次連接的石墨烯剝離裝置,多個(gè)石墨烯剝離裝置依次連接時(shí),一個(gè)石墨烯剝離裝置用于對(duì)上一個(gè)與之連接的石墨烯剝離裝置處理的物料進(jìn)行再次剝離處理,并在剝離處理完成后輸送到下一個(gè)與之連接的石墨烯剝離裝置或與之連接的減壓蒸發(fā)裝置。[0103] 能夠理解的是,多個(gè)石墨烯剝離裝置依次連通,即,上一石墨烯剝離裝置的第二容器與下一石墨烯剝離裝置的剝離組件之間通過(guò)管道連接,以將上一石墨烯剝離裝置的剝離物料送到下一石墨烯剝離裝置中繼續(xù)剝離。該石墨烯剝離系統(tǒng)可以提高剝離效率,同時(shí)也可以區(qū)別剝離程度不同的石墨烯材料,因?yàn)榻?jīng)過(guò)剝離設(shè)備不同次數(shù)剝離后石墨物料的層數(shù)質(zhì)量有差異,以提高石墨烯剝離系統(tǒng)的剝離效率和剝離質(zhì)量。[0104] 以上所述僅為本發(fā)明的可選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下,利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換,或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。



聲明:
“石墨烯剝離裝置及石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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