[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0045] 请参阅图1‑11,本发明提供一种技术方案:
[0046] 一种石墨烯材料生产设备,包括顶盖1、壳体30、漏斗11和电机23,顶盖1与壳体30通过“L”杆2铰接,漏斗11固定连接在顶盖1下的壳体30内;电机23固定连接在壳体30的内底面,电机23的输出端固定连接有第一螺纹轴18,第一螺纹轴18上固定连接有下刀板17,下刀板17上固定连接有第二螺纹轴19,第二螺纹轴19为中空的轴且其上开设有多个镂空的用于液体从漏斗11流入到下刀板17上的间隙,第二螺纹轴19上方设置有与壳体30竖直滑动连接的上刀板16;第二螺纹轴19穿过上刀板16与漏斗11转动连接且连通;上刀板16上有内向外设置有密度逐渐增加的切刀,并且下刀板17上设置有能够与上刀板16上切刀匹配的切刀;
[0047] 下刀板17上的边缘上开设只有多个通孔,下刀板17底面竖直弹性滑动连接在壳体30内壁上的密封环17‑1,密封环17‑1下方设置有横向弹性滑动连接在壳体30壁内的第一楔块7;第一楔块7位于壳体30外侧部分外套接有滑动连接在壳体30壁上的第一限位杆8,第一限位杆8内开设有与第一楔块7形状匹配的通槽,即第一楔块7与第一限位杆8内均设有相匹配的斜面;
[0048] 位于下刀板17下方的壳体30内固定连接有第一隔板34和第二隔板35,第一隔板34与第二隔板35之间设置有能够连通第一隔板34上方空腔和第二隔板35下方空腔连通的螺旋管36;第二隔板35下方的壳体30内竖直滑动连接有活塞板26,活塞板26下方横向滑动连接有两个第二螺纹块24,其中靠近“L”杆2一侧的第二螺纹块24固定连接有穿过壳体30壁横向弹性滑动连接在壳体30壁内的第二拉杆10;此外,第二螺纹块24上下分别固定连接有第三齿条31和第四齿条32,以及转动连接在活塞板26底面且同时与第三齿条31和第四齿条32啮合的第二齿轮33;活塞板26底面固定连接有第二楔块22;壳体30壁内横向滑动连接有与第二楔块22匹配的“U”形板21,“U”形板21的上端能够密封螺旋管36的管口;
[0049] 此外,第一螺纹轴18上的螺纹为不完全螺纹,第二螺纹轴19上的螺纹也为不完全螺纹,第一螺纹轴18和第二螺纹轴19的下部均为光滑面;
[0050] 壳体30的底部开设有用于排液体的通孔,且通孔内设置有液体渗透膜。
[0051] 工作时:打开顶盖1,将液相石墨从漏斗11加入到设备内,关闭顶盖1,启动电机23,电机23转动会带动与其固定连接的第一螺纹轴18转动,第一螺纹轴18转动会带动与其固定连接的下刀板17转动,下刀板17转动会带动与其固定连接的第二螺纹轴19转动,第二螺纹轴19转动会驱动通过第一螺纹块20与其螺纹连接且弹性滑动连接在壳体30内的上刀板16向下移动,当上刀板16逐渐向下移动的过程中,从而将液相的石墨通过离心力向下刀板17的边缘甩,所以液相石墨会快速均匀铺开,此外,由于液相石墨中通常还有大颗粒的粉末聚合体,直接对其进行破碎可能会导致其破碎后沾粘在上刀板16或下刀板17的切刀上,难以清理,由于上刀板16和下刀板17上的切到由内向外密度逐渐变大,所以粉尘聚合体会在切刀的阻挡下不会快速流向下刀板17的边缘,粉尘聚合体会在中间部位的切刀一层层博凯,使内部的干的粉末被渐渐浸透,同时逐渐变小的粉末也会逐渐流向下刀板17的边缘,同时上刀板16与下刀板17之间的距离减小到极限使,液相石墨会在切刀的剪切力的作用下逐渐被剥离成单层或少层的石墨烯;
[0052] 在上刀板16下行的同时也会带动与其滑动连接的第一拉杆6向下移动,从而通过第一拉杆6挤压第一限位杆8向下移动,第一限位杆8向下移动从而会使弹性滑动连接在壳体30壁内的第一楔块7在弹力的作用下向壳体30外移动,从而使密封环17‑1失去阻挡,弹性滑动连接在下刀板17板边缘的密封环17‑1会在弹力的作用下向下移动,从而通过开设在下刀板17内的圆孔槽使下刀板17与上刀板16之间的空腔与第一隔板34和下刀板17之间的空腔连通,石墨烯液体会沿下刀板17上的圆孔槽流到第一隔板34的上表面;
[0053] 同时第一限位杆8会挤压滑动连接在壳体30上的第一顶块9向壳体30内移动,第一顶块9向内移动会挤压第二拉杆10向内移动,从而使第二拉杆10推动滑动连接在活塞板26上的第二螺纹块24向内移动;由于两第二限位块上分别固定连接有第三齿条31和第四齿条32,并且转动连接在活塞板26上的第二齿轮33同时与第三齿条31和第四齿条32啮合,所以一侧的第二螺纹块24被向内推动,另一侧的限位块也会在第二齿轮33的驱动下向内移动;
从而两个第二螺纹块24与第一螺纹轴18螺接,从而使第一螺纹轴18驱动活塞板26向下移动,从而使活塞板26与第二隔板35之间产生极强的负压;在活塞板26移动到极限位置时,固定连接在活塞板26下方的第二楔块22会挤压弹性滑动连接在“U”形板21向壳体30外移动,从而时“U”形板21打开第一隔板34上螺旋管36的入口,位于第一隔板34上的石墨烯液体会在气压的作用下,被吸入到螺旋管36内,被吸入螺旋管36内的石墨烯液体会在离心力的作用下呗离心,从而使落入到第二隔板35下方的石墨烯液体分层,从而方便收集石墨烯;
[0054] 随后电机23反转,复位运动与上述运动相反,不做赘述,此外,活塞板26上设置有单向阀25,所以在活塞板26向上运动的过程中不会带动活塞板26上的液体向上移动,液体从单向阀25流出;由于壳体30的底部开设有排液孔并且设置有液体渗透膜;所以被分层后的石墨烯液体,下层的液体会在重力的作用下逐渐从壳体30上的排液孔流出,而石墨烯会沉积在设备底部,最后打开设备即可得到纯净的石墨烯。
[0055] 作为本发明的进一步方案,位于上刀板16上方的第二螺纹轴19内转动连接有用于防止液体回流的球阀12。
[0056] 作为本发明的进一步方案,“L”杆2下端的壳体30壁上固定连接有与“L”杆2铰接的第一铰接杆4;球阀12通过与其固定连接的两根贯穿第二螺纹轴19的转动杆15与第二螺纹轴19转动连接;上刀板16上横向滑动连接有两个能与第二螺纹轴19螺纹连接的第一螺纹块20;两个第一螺纹块20上均设置有与转动杆15上的螺旋槽匹配的第二限位板14,其中靠近“L”杆2一侧的第二限位板14与第一螺纹块20单向滑动连接,另一侧的第二限位板14与第一螺纹块20固定连接;靠近“L”杆2一侧的第一螺纹块20固定连接有穿过壳体30上的通槽滑动连接在壳体30壁内的第一拉杆6,第一拉杆6上固定连接有能够与第一铰接杆4配合的挡柱
5;此外,第一螺纹块20上分别固定连接有上下两个第一齿条27和第二齿条28,上刀板16上还转动连接有与第一齿条27和第二齿条28同时啮合的第一齿轮29;工作时:由于球阀12设置在第二螺纹轴19内,控制球阀12的开启状态较为麻烦,所以希望打开顶盖1时,球阀12也能同步打开,而关闭顶盖1时,球阀12也能够同步关闭;打开顶盖1会驱动“L”杆2转动进而带动与其铰接的第一铰接杆4绕第一铰接杆4与第一支杆3的铰接点逆时针转动,从而第一铰接杆4会挤压挡柱5向壳体30的外侧运动,由于挡柱5与横向弹性滑动连接在壳体30内的第一拉杆6固定连接,所以挡柱5移动会带动第一拉杆6同步移动,又因为第一拉杆6与滑动连接在上刀板16上的第一螺纹块20固定连接,所以第一拉杆6也会带动第一螺纹块20同步移动,由于两第一螺纹块20上分别固定连接有第一齿条27和第二齿条28,并且第一齿条27和第二齿条28之间设置有同时与第一齿条27和第二齿条28啮合并且转动连接在上刀板16上的第一齿轮29;所以与第一拉杆6固定连接的第一螺纹块20移动会带动与其固定连接的第一齿条27同步移动,从而通过带动第一齿条27移动来驱动第一齿轮29转动,进而通过第一齿轮29驱动与另一侧第一螺纹块20固定连接的第二齿条28反向移动,最终使第一螺纹块20向相反的反向移动,从而解除了第一螺纹块20与第二螺纹轴19的螺接;此外,由于两第一螺纹块20上分别固定连接和单向滑动连接有与球阀12上转动轴配合的第二限位板14,由于与第一拉杆6固定连接的第二螺纹块24上单向滑动连接的第二限位板14只能向靠近“L”杆2的一侧滑动;所以第一拉杆6拉动第一螺纹块20移动会同步带动同侧的第二限位板14移动,另一侧的第二限位板14由于与另一侧的第一螺纹块20固定连接,所以两第二限位板14同步向互相远离的方向移动,从而通过转动轴上的螺旋槽驱动球阀12转动,使球阀12在顶盖1打开时处于连通状态;关闭顶盖1时,进行与上述运动相反的运动,即可关闭球阀12;从而方便了人工的操作,同时也提高了装置的稳定性。
[0057] 作为本发明的进一步方案,靠近“L”杆2一侧的单向滑动连接在第一螺纹块20上的第二限位板14靠近“L”杆2的一端设置有两个通过滑槽16‑1滑动连接在上刀板16上的第一限位板13,第一限位板13内设置有环槽,环槽有直槽13‑1和凸槽13‑2组成,凸槽13‑2内也有直行段,第一限位板13通过滑柱滑动连接在环槽内;工作时:由于上刀板16与下刀板17之间的间隙不大,每次只能处理一部分石墨,所以希望能够一次加入较多的液相石墨,设备能够自动分批将加入的石墨处理完毕,不需要总是打开顶盖1加料;当第二螺纹轴19驱动上刀板16竖直向下运动到极限位置时,滑动连接在上刀板16内的第一限位板13也会同步向下移动,再次过程中,第二限位板14上的滑柱一直处于直槽13‑1内,所以第二限位板14不会发生移动,即转动轴也不会带动球阀12发生转动,当电机23反转,驱动上刀板16向上运动时第一限位板13也会壳体30上刀板16同步向上运动,在此过程中,第二限位板14上的滑柱会沿着凸槽13‑2移动,从而第二限位板14被拉动,进而通过转动轴驱动球阀12转动,使球阀12开启,从而使漏斗11中的液相石墨流入到上刀板16与下刀板17之间的间隙内;在上刀板16带动第一限位板13上升到极限位置时,第二限位板14上的滑柱又会移动到第一限位板13中的直槽13‑1内,球阀12也会关闭;如此往复从而将漏斗11内的石墨完全处理完毕。
[0058] 作为本发明的进一步方案,密封环17‑1与下刀板17的接触面为圆弧斜面,从而有利于液体流下时不会残留在密封环17‑1上。
[0059] 作为本发明的进一步方案,该设备使用到的方法如下:
[0060] 步骤1:制作石墨溶液;
[0061] 步骤2:将石墨溶液加入到漏斗中;
[0062] 步骤3:启动电机,使上刀板和下刀板对其进行加工;
[0063] 步骤4:通过螺旋管对其进行离心,使石墨烯溶液分层;
[0064] 步骤5:将过滤后的石墨烯取出设备。
[0065] 工作原理:打开顶盖1,将液相石墨从漏斗11加入到设备内,关闭顶盖1,启动电机23,电机23转动会带动与其固定连接的第一螺纹轴18转动,第一螺纹轴18转动会带动与其固定连接的下刀板17转动,下刀板17转动会带动与其固定连接的第二螺纹轴19转动,第二螺纹轴19转动会驱动通过第一螺纹块20与其螺纹连接且弹性滑动连接在壳体30内的上刀板16向下移动,当上刀板16逐渐向下移动的过程中,从而将液相的石墨通过离心力向下刀板17的边缘甩,所以液相石墨会快速均匀铺开,此外,由于液相石墨中通常还有大颗粒的粉末聚合体,直接对其进行破碎可能会导致其破碎后沾粘在上刀板16或下刀板17的切刀上,难以清理,由于上刀板16和下刀板17上的切到由内向外密度逐渐变大,所以粉尘聚合体会在切刀的阻挡下不会快速流向下刀板17的边缘,粉尘聚合体会在中间部位的切刀一层层博凯,使内部的干的粉末被渐渐浸透,同时逐渐变小的粉末也会逐渐流向下刀板17的边缘,同时上刀板16与下刀板17之间的距离减小到极限使,液相石墨会在切刀的剪切力的作用下逐渐被剥离成单层或少层的石墨烯;
[0066] 在上刀板16下行的同时也会带动与其滑动连接的第一拉杆6向下移动,从而通过第一拉杆6挤压第一限位杆8向下移动,第一限位杆8向下移动从而会使弹性滑动连接在壳体30壁内的第一楔块7在弹力的作用下向壳体30外移动,从而使密封环17‑1失去阻挡,弹性滑动连接在下刀板17板边缘的密封环17‑1会在弹力的作用下向下移动,从而通过开设在下刀板17内的圆孔槽使下刀板17与上刀板16之间的空腔与第一隔板34和下刀板17之间的空腔连通,石墨烯液体会沿下刀板17上的圆孔槽流到第一隔板34的上表面;
[0067] 同时第一限位杆8会挤压滑动连接在壳体30上的第一顶块9向壳体30内移动,第一顶块9向内移动会挤压第二拉杆10向内移动,从而使第二拉杆10推动滑动连接在活塞板26上的第二螺纹块24向内移动;由于两第二限位块上分别固定连接有第三齿条31和第四齿条32,并且转动连接在活塞板26上的第二齿轮33同时与第三齿条31和第四齿条32啮合,所以一侧的第二螺纹块24被向内推动,另一侧的限位块也会在第二齿轮33的驱动下向内移动;
从而两个第二螺纹块24与第一螺纹轴18螺接,从而使第一螺纹轴18驱动活塞板26向下移动,从而使活塞板26与第二隔板35之间产生极强的负压;在活塞板26移动到极限位置时,固定连接在活塞板26下方的第二楔块22会挤压弹性滑动连接在“U”形板21向壳体30外移动,从而时“U”形板21打开第一隔板34上螺旋管36的入口,位于第一隔板34上的石墨烯液体会在气压的作用下,被吸入到螺旋管36内,被吸入螺旋管36内的石墨烯液体会在离心力的作用下呗离心,从而使落入到第二隔板35下方的石墨烯液体分层,从而方便收集石墨烯;
[0068] 随后电机23反转,复位运动与上述运动相反,不做赘述,此外,活塞板26上设置有单向阀25,所以在活塞板26向上运动的过程中不会带动活塞板26上的液体向上移动,液体从单向阀25流出;由于壳体30的底部开设有排液孔并且设置有液体渗透膜;所以被分层后的石墨烯液体,下层的液体会在重力的作用下逐渐从壳体30上的排液孔流出,而石墨烯会沉积在设备底部,最后打开设备即可得到纯净的石墨烯。
[0069] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0070] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。