一种制备石墨烯分散浆料的装置

1.一种制备石墨烯分散浆料的装置，其特征在于：它包含外机壳、内机壳、制冷装置、加热丝、搅拌轴、搅拌杆、轴承、齿轮、电机、超声波发生器、蒸汽出口、回流管、回流液进口、进料口、测温器、抽真空口、测压装置；外机壳的内部设有内机壳，且外机壳与内机壳之间设有制冷装置，内机壳的外壁上设有加热丝，内机壳的内部设有数个搅拌轴，搅拌轴上设有若干个搅拌杆，搅拌轴通过轴承固定在内机壳上，搅拌轴之间通过齿轮啮合，其中一个搅拌轴与电机的转轴连接，内机壳的内部底侧和侧壁均设有若干个超声波发生器；所述的进料口贯穿设置在外机壳和内机壳的一侧上部；所述的抽真空口贯穿设置在外机壳和内机壳的另一侧上部；所述的回流液进口贯穿设置在外机壳和内机壳的下部；所述的测温装置和测压装置均贯穿设置在外机壳和内机壳上；外机壳的顶部设有蒸汽出口，蒸汽出口上连接有回流管，回流管的下端与回流液进口连接。
2.根据权利要求1所述的一种制备石墨烯分散浆料的装置，其特征在于：所述的搅拌杆上设有槽体，槽体内通过螺栓固定有刀片。
3.根据权利要求1所述的一种制备石墨烯分散浆料的装置，其特征在于：所述的外壳体的内壁上设有保温层。
4.根据权利要求1所述的一种制备石墨烯分散浆料的装置，其特征在于：所述的相邻的搅拌轴上的搅拌杆相互错位设置。

一种制备石墨烯分散浆料的装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及机械技术领域，具体涉及一种制备石墨烯分散浆料的装置。\n背景技术\n[0002] 石墨烯具备优异的电学、力学、光学、热学等物理性质，可以广泛应用在电子、新能源、医疗、高端制造等多方面，被认为是将来会改变世界的一种新材料。目前，国内外制备石墨烯的方法主要有如下几种：微机械剥离法，这种方法制得的石墨烯质量高，但只能得到数量有限的石墨烯片，只适用于作为基础研究来探究石墨烯的电学性质；外延生长法，该法制备条件苛刻，均要求在高温高真空或某特定气氛及单晶衬底等条件下进行，且制得的石墨烯不易从衬底上分离出来，不能大规模制备石墨烯；氧化-还原法，该方法是目前较为常见的低成本高效地制备大面积石墨烯薄层材料的化学方法，但得到的石墨烯含有大量的含氧基团和缺陷，其导电性能较低，且还原剂大部分有毒，使得制备过程存在环境污染；化学气相沉积法，此方法可以满足规模化制备高质量石墨烯的要求，但成本较高，工艺复杂；电解法，此方法可合成大量的石墨烯，但是合成出的石墨烯的表面均带有大量的正离子、负离子或有机物。上述方法各有局限之处，目前国内石墨烯微粉方面已经初步具备宏量制备能力，但是其成功应用案例仍然很少，主要原因除了其昂贵的价格以外，最重要的瓶颈就是其二维片层结构限制其分散能力，团聚严重，材料性能难以发挥。石墨烯若想快速得到规模应用，必须解决其分散难题。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的制备石墨烯分散浆料的装置，解决了分散难题，可以大规模制备，且制备产品性能好。\n[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包含外机壳、内机壳、制冷装置、加热丝、搅拌轴、搅拌杆、轴承、齿轮、电机、超声波发生器、蒸汽出口、回流管、回流液进口、进料口、测温器、抽真空口、测压装置；外机壳的内部设有内机壳，且外机壳与内机壳之间设有制冷装置，内机壳的外壁上设有加热丝，内机壳的内部设有数个搅拌轴，搅拌轴上设有若干个搅拌杆，搅拌轴通过轴承固定在内机壳上，搅拌轴之间通过齿轮啮合，其中一个搅拌轴与电机的转轴连接，内机壳的内部底侧和侧壁均设有若干个超声波发生器；所述的进料口贯穿设置在外机壳和内机壳的一侧上部；所述的抽真空口贯穿设置在外机壳和内机壳的另一侧上部；所述的回流液进口贯穿设置在外机壳和内机壳的下部；所述的测温装置和测压装置均贯穿设置在外机壳和内机壳上；外机壳的顶部设有蒸汽出口，蒸汽出口上连接有回流管，回流管的下端与回流液进口连接。\n[0005] 所述的搅拌杆上设有槽体，槽体内通过螺栓固定有刀片。\n[0006] 所述的外壳体的内壁上设有保温层。\n[0007] 所述的相邻的搅拌轴上的搅拌杆相互错位设置。\n[0008] 本实用新型的工作原理：利用溶剂与石墨烯之间固-液表面结合，对其进行搅拌，将石墨烯与分散介质按照一定比例加入内机壳内，由搅拌轴搅拌混合均匀，启动制冷装置，通过测温装置读取机体内部的温度，当温度达到0-5摄氏度时，打开气体罐，此时气体罐内的氮气、氩气、二氧化碳等气体中的一种或者多种进入内机壳内，加压，又测压装置读取内机壳内的压力，使内部的压力达到0.3-3MPa后，启动真空泵抽真空，与此同时，启动加热丝，对内机壳内部的混合液进行加热至沸腾，蒸汽经过回流管冷凝回流至内机壳内，此过程均在真空状态下进行，保持30-300分钟。\n[0009] 采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型所述的一种制备石墨烯分散浆料的装置，解决了分散难题，可以大规模制备，且制备产品性能好，具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点。\n附图说明\n[0010] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0011] 图1是本实用新型的结构示意图。\n[0012] 图2是图1的俯视图。\n[0013] 图3是本实用新型中搅拌杆的结构示意图。\n[0014] 图4是本实用新型中刀片的结构示意图。\n[0015] 附图标记说明：\n[0016] 1、外机壳；2、内机壳；3、制冷装置；4、加热丝；5、搅拌轴；6、搅拌杆；7、轴承；8、齿轮；9、电机；10、超声波发生器；11、蒸汽出口；12、回流管；13、回流液进口；14、进料口；15、测温装置；16、抽真空口；17、测压装置；18、槽体；19、刀片；20、保温层。\n具体实施方式\n[0017] 下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明。\n[0018] 参看图1-图4所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含外机壳1、内机壳\n2、制冷装置3、加热丝4、搅拌轴5、搅拌杆6、轴承7、齿轮8、电机9、超声波发生器10、蒸汽出口11、回流管12、回流液进口13、进料口14、测温器15、抽真空口16、测压装置17；外机壳\n1的内部设有内机壳2，且外机壳1与内机壳2之间设有制冷装置3，内机壳2的外壁上设有加热丝4，内机壳2的内部设有数个搅拌轴5，搅拌轴5上设有若干个搅拌杆6，搅拌轴5通过轴承7固定在内机壳2上，搅拌轴5之间通过齿轮8啮合，其中一个搅拌轴5与电机9的转轴连接，内机壳2的内部底侧和侧壁均设有若干个超声波发生器10；所述的进料口14贯穿设置在外机壳1和内机壳2的一侧上部；所述的抽真空口16贯穿设置在外机壳1和内机壳2的另一侧上部；所述的回流液进口13贯穿设置在外机壳1和内机壳2的下部；所述的测温装置15和测压装置17均贯穿设置在外机壳1和内机壳2上；外机壳1的顶部设有蒸汽出口11，蒸汽出口11上连接有回流管12，回流管12的下端与回流液进口13连接。\n[0019] 所述的搅拌杆6上设有槽体18，槽体18内通过螺栓固定有刀片19。\n[0020] 所述的外壳体1的内壁上设有保温层20。\n[0021] 所述的相邻的搅拌轴5上的搅拌杆6相互错位设置。\n[0022] 本具体实施方式的工作原理：利用溶剂与石墨烯之间固-液表面结合，对其进行搅拌，将石墨烯与分散介质按照一定比例加入内机壳内，由搅拌轴5搅拌混合均匀，启动制冷装置3，通过测温装置15读取机体内部的温度，当温度达到0-5摄氏度时，打开气体罐，此时气体罐内的氮气、氩气、二氧化碳等气体中的一种或者多种进入内机壳2内，加压，又测压装置17读取内机壳2内的压力，使内部的压力达到0.3-3MPa后，启动真空泵抽真空，与此同时，启动加热丝4，对内机壳内部的混合液进行加热至沸腾，蒸汽经过回流管冷凝回流至内机壳内，此过程均在真空状态下进行，保持30-300分钟。\n[0023] 采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：本具体实施方式所述的一种制备石墨烯分散浆料的装置，解决了分散难题，可以大规模制备，且制备产品性能好，具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点。\n[0024] 以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。