权利要求书: 1.一种
石墨烯剥离装置,用于对石墨物料与粘性液体的混合物进行处理,其特征在于,包括:第一容器,所述第一容器中设置有对所述混合物进行剥离的剥离组件;
第二容器,所述第二容器设置于所述第一容器的底部且与所述第一容器连通,以接收所述剥离组件剥离的混合物料;
所述剥离组件包括多个粘结板组,每个所述粘结板组包括固定连接于所述第一容器的第一粘结板和活动连接于所述第一容器的第二粘结板,所述粘结板组被配置为在剥离时所述第二粘结板按预设频率与所述第一粘结板贴合与分离;以及第一管路,所述第一管路的一端与混合物供给装置连接,所述第一管路的部分管段与所述剥离组件连接,以将所述混合物供给装置中的所述混合物喷射在多个粘接板组上。
2.根据权利要求1所述的石墨烯剥离装置,其特征在于,所述剥离组件还包括:
第一连接部,所述第一连接部沿第一方向设置于所述第一容器中并与所述第一容器固接,多个所述第一粘结板间隔连接于所述第一连接部上;
第二连接部,所述第二连接部沿所述第一方向设置于所述第一容器中并与所述第一连接部平行,多个所述第二粘结板间隔连接于所述第二连接部,且每个所述第二粘结板均相对设置于一个所述第一粘结板的一侧,以配合形成一个所述粘结板组;
驱动组件,所述驱动组件被配置为驱动所述第二连接部沿所述第一方向往复运动,以使所述第二粘结板可与所述第一粘接板贴合和分离。
3.根据权利要求1所述的石墨烯剥离装置,其特征在于,所述石墨烯剥离装置还包括温度调节组件;
所述温度调节组件设置于第一容器和/或第二容器中,所述温度调节组件用于调节所述第一容器和/或第二容器内的温度。
4.根据权利要求1所述的石墨烯剥离装置,其特征在于,所述石墨烯剥离装置还包括第二管路,所述第二管路的一端与所述第二容器连通,所述第二管路的部分管段与所述剥离组件连接,所述第二管路用于将所述第二容器中的物料喷射在所述剥离组件上。
5.根据权利要求1所述的石墨烯剥离装置,其特征在于,所述第一管路的连接于所述剥离组件的管段具有多个朝向所述粘结板组的第一喷射口,所述第一喷射口对应设置于所述第一粘结板与所述第二粘结板之间,以将所述混合物喷射在所述粘结板组上。
6.根据权利要求4所述的石墨烯剥离装置,其特征在于,所述第二管路的连接于所述剥离组件的管段具有多个朝向所述粘结板组的第二喷射口,所述第二喷射口对应设置于所述第一粘结板与所述第二粘结板之间,以将所述混合物喷射在所述粘结板组上。
7.一种石墨烯生产系统,其特征在于,包括:
石墨烯剥离系统,所述石墨烯剥离系统包括至少一个权利要求1?6任意一项所述的石墨烯剥离装置;
与所述石墨烯剥离系统连接的减压蒸发装置,所述减压蒸发装置用于接收所述石墨烯剥离系统的排出物料并对接收到的排出物料进行处理;以及混合物供给装置,所述混合物供给装置通过所述第一管路与所述石墨烯剥离系统连接,所述混合物供给装置用于混合所述石墨物料与粘性液体形成所述混合物,并向所述石墨烯剥离系统中输入所述混合物或输入冲洗溶剂。
8.根据权利要求7所述的石墨烯生产系统,其特征在于,所述减压蒸发装置对所述石墨烯剥离系统中的所述排出物料进行处理包括除去所述排出物料中的粘性液体和/或冲洗溶剂。
9.根据权利要求7所述的石墨烯生产系统,其特征在于,所述减压蒸发装置包括依次连接的物料盛装器、循环冷却装置以及
真空泵;
所述循环冷却装置还连接有粘性液体收集器;所述物料盛装器外还设置有液浴加热器,所述液浴加热器用于对所述物料盛装器进行加热;
所述减压蒸发装置工作时,所述真空泵和所述液浴加热器使所述物料盛装容器中的粘性液体和冲洗溶剂在预设工作条件汽化,并通过所述循环冷却装置冷却汽化的粘性液体和冲洗溶剂,使其液化收集在所述收集器中,以使所述物料盛装容器中得到剥离后的石墨烯材料。
10.根据权利要求7所述的石墨烯生产系统,其特征在于,所述石墨烯生产剥离系统包括多个依次连接的石墨烯剥离装置,多个所述石墨烯剥离装置依次连接时,一个所述石墨烯剥离装置用于对上一个与之连接的石墨烯剥离装置处理的物料进行再次剥离处理,并在剥离处理完成后输送到下一个与之连接的所述石墨烯剥离装置或与之连接的减压蒸发装置。
说明书: 一种石墨烯剥离装置及石墨烯生产系统技术领域[0001] 本发明涉及石墨烯生产设备技术领域,特别涉及一种石墨烯剥离装置及石墨烯生产系统。背景技术[0002] 石墨物料是世界上首次被成功制备的二维材料,仅有一层碳原子厚度的六边形蜂巢状结构,自胶带法成功剥离单层石墨烯以来,石墨烯被赋予万能材料之名,随之在科学界、工业界开展了石墨烯相关研究和应用工作。[0003] 现有的高质量单层石墨烯剥离方法,一般采用手工胶带粘结撕开方式。但石墨薄5
层所包含的石墨烯层数量巨大,单一0.05mm?0.1mm的鳞片石墨包含10数量级的石墨烯层,利用手工剥离方法,仅能得到部分极少量单层石墨烯。
发明内容[0004] 本发明的主要目的是提供一种石墨烯剥离装置及生产系统,旨在解决现有技术中采用胶带发剥离石墨烯效率较低的技术问题。[0005] 为实现上述目的,本发明提出一种石墨烯剥离装置,用于对石墨物料与粘性液体的混合物进行处理其特征在于,包括:[0006] 第一容器,所述第一容器中设置有对所述混合物进行剥离的剥离组件;[0007] 第二容器,所述第二容器设置于所述第一容器的底部且与所述第一容器连通,以接收所述剥离组件剥离的混合物料;[0008] 所述剥离组件包括多个粘结板组,每个所述粘结板组包括固定连接于所述第一容器的第一粘结板和活动连接于所述第一容器的第二粘结板,所述粘结板组被配置为在剥离时所述第二粘结板按预设频率与所述第一粘结板贴合与分离;以及[0009] 第一管路,所述第一管路的一端与混合物供给装置连接,所述第一管路的部分管段与所述剥离组件连接,以将所述混合物供给装置中的所述混合物喷射在多个粘接板组上。[0010] 在本发明的部分实施例中,所述剥离组件还包括:[0011] 第一连接部,所述第一连接部沿第一方向设置于所述第一容器中并与所述第一容器固接,多个所述第一粘结板间隔连接于所述第一连接部上;[0012] 第二连接部,所述第二连接部沿所述第一方向设置于所述第一容器中并与所述第一连接部平行,多个所述第二粘结板间隔连接于所述第二连接部,且每个所述第二粘结板均相对设置于一个所述第一粘结板的一侧,以配合形成一个所述粘结板组;[0013] 驱动组件,所述驱动组件被配置为驱动所述第二连接部沿所述第一方向往复运动,以使所述第二粘结板可与所述第一粘接板贴合和分离。[0014] 在本发明的部分实施例中,所述石墨烯剥离装置还包括温度调节组件,所述温度调节组件;[0015] 所述温度调节组件设置于第一容器和/或第二容器中用于调节所述第一容器和/或第二容器内的温度。[0016] 在本发明的部分实施例中,所述石墨烯剥离装置还包括第二管路,所述第二管路的一端与所述第二容器连通,所述第二管路的部分管段与所述剥离组件连接,所述第二管路用于将所述第二容器中的物料喷射在所述剥离组件上。[0017] 在本发明的部分实施例中,所述第一管路的连接于所述剥离组件的管段具有多个朝向所述粘结板组的第一喷射口,所述第一喷射口对应设置于所述第一粘结板与所述第二粘结板之间,以将所述混合物喷射在所述粘结板组上。[0018] 在本发明的部分实施例中,所述第二管路的连接于所述剥离组件的管段具有多个朝向所述粘结板组的第二喷射口,所述第二喷射口对应设置于所述第一粘结板与所述第二粘结板之间,以将所述混合物喷射在所述粘结板组上。[0019] 本发明还提供了石墨烯生产系统,包括:[0020] 石墨烯剥离系统,所述石墨烯剥离系统包括至少一个上述的石墨烯剥离装置;[0021] 与所述石墨烯剥离系统连接的减压蒸发装置,所述减压蒸发装置用于接收所述石墨烯剥离系统的排出物料并对接收到的排出物料进行处理;以及[0022] 混合物供给装置,所述混合物供给装置通过所述第一管路与所述石墨烯剥离系统连接,所述混合物供给装置用于混合所述石墨物料与粘性液体形成所述混合物,并向所述石墨烯剥离系统中输入所述混合物或输入冲洗溶剂。[0023] 在本发明的部分实施例中,所述减压蒸发装置对所述石墨烯剥离系统中的所述排出物料进行处理包括除去所述排出物料中的粘性液体和/或冲洗溶剂。[0024] 在本发明的部分实施例中,所述减压蒸发装置包括依次连接的物料盛装器、循环冷却装置以及真空泵;[0025] 所述循环冷却装置还连接有粘性液体收集器;所述物料盛装器外还设置有液浴加热器,所述液浴加热器用于对所述物料盛装器进行加热;[0026] 所述减压蒸发装置工作时,所述真空泵和所述液浴加热器使所述物料盛装容器中的粘性液体和冲洗溶剂在预设工作条件汽化,并通过所述循环冷却装置冷却汽化的粘性液体和冲洗溶剂,使其液化收集在所述收集器中,以使所述物料盛装容器中得到剥离后的石墨烯材料。[0027] 在本发明的部分实施例中,所述石墨烯生产剥离系统包括多个依次连接的石墨烯剥离装置,多个所述石墨烯剥离装置依次连接时,一个所述石墨烯剥离装置用于对上一个与之连接的石墨烯剥离装置处理的物料进行再次剥离处理,并在剥离处理完成后输送到下一个与之连接的所述石墨烯剥离装置或与之连接的减压蒸发装置。[0028] 本发明通过设置剥离组件,剥离组件包括多个粘结板组,每个粘结板组包括可按预设频率分离和贴合的第一粘结板和第二粘结板,将石墨材料和粘性液体的混合物置于第一粘结板和第二粘结板之间,利用第一粘结板与第二粘结板在分离与贴合之间的切换代替手工胶带剥离石墨烯,大幅提高剥离效率,实现工业化生产。同时,本申请的剥离组件在原理上属于微机械剥离方式,不会对产物石墨烯表面造成缺陷,得到物料属于真正的石墨烯物料,同时粘性液体和有机试剂均可以回收,并能反复利用,高效环保,成本剂低,易于工业化生产。附图说明[0029] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。[0030] 图1为本发明的一种实施例的石墨烯生产系统的结构示意图;[0031] 图2为本发明的一种实施例的剥离组件的结构示意图(立体图);[0032] 图3为本发明的一种实施例的剥离组件的结构示意图(侧视图);[0033] 图4为本发明的一种实施例的粘结板组的分开展示图;[0034] 图5为本发明的一种实施例的粘结板组的结构示意图(第一粘结板倾斜,第二粘结板竖直);[0035] 图6为本发明的一种实施例的第二粘结板与第二连接部的结构关系图(第二粘结板竖直);[0036] 图7为本发明的一种实施例的第一粘结板与第一连接部的结构关系图(第一粘结板倾斜);[0037] 图8为本发明的又一实施例的剥离组件的结构示意图(第一粘结板和第二粘结板均倾斜设置);[0038] 图9为本发明的第一容器和第二容器的位置关系示意图。[0039] 附图标记:100、混合物供给装置;201、第一容器;202、第二容器;300、粘结板组;301、第一粘结板;302、第二粘结板;303、第一连接部;304、第二连接部;400、减压蒸发装置;
401、物料盛装器;402、循环冷却器;403、真空泵;404、液浴加热器;405、粘性液体收集器;
501、第一管路;502、第二管路;503、第三管路;600、温度调节组件。
具体实施方式[0040] 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的一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。[0041] 需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。[0042] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0043] 另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。[0044] 如图1、图2、图3以及图4所示,本发明提供了一种石墨烯剥离装置,用于对石墨物料和粘性液体的混合物进行处理,该石墨烯剥离装置包括第一容器、第二容器以及第一管路。第一容器中设置有对混合物进行剥离的剥离组件。第二容器设置于第一容器的底部且与第一容器连通,以接收剥离组件剥离的混合物料。剥离组件包括多个粘结板组,每个粘结板组包括固定连接于第一容器的第一粘结板和活动连接于第一容器的第二粘结板,粘结板组被配置为在剥离时第二粘结板按预设频率与第一粘结板贴合与分离。第一管路的一端与混合物供给装置连接,第一管路的部分管段与剥离组件连接,以将混合物供给装置中的混合物喷射在多个粘接板组上。[0045] 第一容器为混合物提供剥离空间,第二容器用于收集剥离后的物料。[0046] 可以理解的是:每个粘结板组包括可按预设频率分离和贴合的第一粘结板和第二粘结板,将石墨材料和粘性液体的混合物置于第一粘结板和第二粘结板之间,利用第一粘结板与第二粘结板在分离与贴合之间的切换代替手工胶带剥离石墨烯,大幅提高剥离效率,实现工业化生产。[0047] 同时,本申请的剥离组件在原理上属于微机械剥离方式,不会对产物石墨烯表面造成缺陷,得到物料属于真正的石墨物料,同时粘性液体和有机试剂均可以回收反复利用,高效环保,成本剂低,易于工业化生产。[0048] 传统胶带法粘结剥离石墨材料的面积有限,一卷500m长、6cm宽的胶带面积仅有2 3 2
30m ,而1g鳞片石墨剥离成单层石墨烯面积达到10m级别,1g鳞片石墨剥离成石墨烯可以铺满至少33卷上述胶带。因此,本申请的石墨烯剥离装置相较于传统胶带剥离法降低了石墨烯的生产成本。
[0049] 需要说明的是,粘性液体为沸点低于400℃或减压蒸馏可除去的物质;可以是硬脂酸、固体石蜡、凡士林等长链羧酸或烃类,也可以是甘油,亦可以是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等。由于利用粘性液体剥离石墨物料,如果剥离后粘性液体不易除去,石墨烯封存于粘液中失去进一步利用价值,或者高温灼烧等手段除去粘液极易造成石墨烯表面损坏,降低石墨烯质量,因此通过使用沸点低于300℃或减压可除去的物质,在剥离结束后通过减压蒸馏装置在相对温和条件下除去粘性液体,得到石墨烯物料。[0050] 第一粘结板(和第二粘结板)可以是金属材质的不锈钢、
铝合金、钛合金、镁合金、锌合金、铜合金、镍合金,也可以是高分子材质的聚四氟乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯,亦可以是天然木板、天然橡胶中的至少一种,或者相关
复合材料。[0051] 在一些实施例中,粘结板组被配置为在剥离时第二粘结板按预设频率与第一粘结板贴合与分离,该预设频率不低于1次/秒,即,每秒钟第一粘结板与第二粘结板至少分离一次并贴合一次。通过高频贴合与分离,对混合物进行剥离。[0052] 参阅图2、图3以及图4,粘结板组即包括第一粘结板和第二粘结板,粘结板组具有工作状态和非工作状态,粘结板组处于工作状态时,粘结板组中的第一粘结板和第二粘结板在分离与贴合两种状态之间来回切换。粘结板组处于非工作状态时,第一粘结板与第二粘结板处于分离或贴合之间任意一种状态。[0053] 参阅图1、图2、图3以及图4,基于上述技术方案,本领域的技术人员可进一步采取的实施方式有,剥离组件包括第一连接部、第二连接部以及驱动组件(附图中未示出)。第一连接部沿第一方向设置于第一容器中并与第一容器固接,多个第一粘结板间隔连接于第一连接部上。第二连接部沿第一方向设置于第一容器中并与第一连接部平行,多个第二粘结板间隔连接于第二连接部,且每个第二粘结板均相对设置于一个第一粘结板的一侧,以配合形成一个粘结板组。驱动组件被配置为驱动第二连接部沿第一方向往复运动,以使第二粘结板可与第一粘接板贴合和分离。[0054] 需要说明的是,第一方向为第一容器的任意相对的两端之间的朝向,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宽度方向,第一方向亦可以是第一容器的长度方向。[0055] 参阅图2?图8,在一些可能的实施例中,第一连接部为第一杆状结构,即第一杆状结构的两端分别与第一容器的相对的侧壁部连接,以固定第一杆状结构。[0056] 多个第一粘结板间隔设置于第一杆状结构上。多个第一粘结板之间的间距相等。[0057] 同理的,在该实施例中,第二连接部也可为第二杆状结构,即第二杆状结构的两端分别与第一容器的相对的侧壁部连接,以固定第二杆状结构。[0058] 多个第二粘结板间隔设置于第二杆状结构上,多个第二粘结板之间的间距相等。[0059] 在该实施例中,多个第一粘结板之间的间距与多个第二粘结板之间的间距相等,以使每个第一粘结板均能与一个第二粘结板配合形成粘结板组。[0060] 需要注意的是,在该实例中,第二杆状结构与第一容器为活动连接,第一杆状结构与第一容器为固定连接。第一杆状结构与第二杆状结构与第一容器均可以是可拆卸连接,可拆卸连接的实现方式包括但不限于于卡接、螺栓连接等。[0061] 需要注意的是,在该实施例中,粘结板组中的第一粘结板与第二粘结板两者的形状、大小均相同,以保证两者可以完全重合。[0062] 具体的,第二杆状结构的一端与驱动组件连接,驱动组件驱动第二杆状结构在第一方向上做往复运动。[0063] 参阅图2以及图3,在一些实施方式中,第一粘结板与第二粘结板彼此平行。[0064] 参阅图5、图6以及图7,在一些实施方式中,第一粘结板与第二粘结板支架具有预设夹角,该预设夹角θ大于0°且小于90°。[0065] 具体地,第一粘结板倾斜设置,第二粘结板竖直设置。[0066] 参阅图8,在一些实施方式中,第一粘结板和第二粘结板均倾斜设置。[0067] 在一些实施方式中,粘结板组的第一粘结板与第二粘结板之间的间距大于0.1cm(厘米)。如果同一粘结板组中的第一粘结板和第二粘结板间距过小,不利于第一粘结板和第二粘结板之间进行高频贴合和分离,会导致其无法不能有效剥离混合物。[0068] 参阅图8,在一些实施例中,第一连接部与第一容器的侧壁部转动连接,第一连接部可绕其自身的中心轴线旋转,以控制第一粘结板和第二粘结板之间的物料流速。在该技术方案的实施例中。相互平行的第一杆状结构和第二杆状结构,和水平面夹预设夹角大于0°且小于90°。
[0069] 在一些实施例中,第一粘结板(第二粘结板)的形状可以是水平面的正方形、长方形以及圆形,也可是曲面的弧线型、折线型。[0070] 在一些实施例中,第一粘结板(第二粘结板)的粗糙度的轮廓算数平均值偏差Ra在0.2μm?25μm,可以避免粘结板表面过度粗糙,表面缝隙中夹粘大颗粒物料,进而不能被粘结从而降低剥离效率。
[0071] 在一些实施例中,第一粘结板(第二粘结板)的厚度不少于0.5mm,同时粘结板应具有相对平行性,如果光滑粘结板因为材质太薄可能引起远程起鼓或凹凸不一致,引起贴合不紧密或粘结效果不佳状况。[0072] 参阅图1,基于上述技术方案,本领域的技术人员可进一步采取的实施方式有,石墨烯剥离装置还包括温度调节组件,温度调节组件设置于第一容器和/或第二容器中用于调节所述第一容器/或第二容器内的温度。[0073] 具体的,温度调节组件主要通过加热或制冷方式调节装置温度,通过调节第一容器和/或第二容器中的混合物的温度,从而改变混合物的粘度。[0074] 在一些实施方式中,温度调节组件包括设置在第一容器和/或第二容器中的加热丝或冷却循环管。[0075] 在一些实施例中,温度调节组件的温度调节范围为5℃?200℃。[0076] 参阅图1,基于上述技术方案,本领域的技术人员可进一步采取的实施方式有,石墨烯剥离装置还包括第二管路,第二管路的一端与第二容器连通,第二管路的部分管段与剥离组件连接,第二管路用于将第二容器中的物料喷射在剥离组件上。[0077] 需要说明的是,第二管路的一端与第二容器连接,将第二容器收集的在第一容器中剥离坠落的物料再次输入到剥离组件上进行剥离。以利用剥离组件对物料进行多次循环剥离,提高石墨烯剥离装置的剥离效率。[0078] 基于上述技术方案,本领域的技术人员可进一步采取的实施方式有,第一管路的连接于剥离组件的管段具有多个朝向粘结板组的第一喷射口,第一喷射口对应设置于第一粘结板与第二粘结板之间,以将混合物喷射在粘结板组上。[0079] 需要注意的是,第一管路中利用泵压力作为驱动力,以将混合物供给装置中石墨物料与粘性液体的混合物输送到剥离组件中。[0080] 另外,第一管路还可用于与冲洗溶剂的供给装置连接,以将冲洗溶剂输送到剥离组件上,对剥离组件或第一容器进行冲洗。[0081] 基于上述技术方案,本领域的技术人员可进一步采取的实施方式有,第二管路的连接于剥离组件的管段具有多个朝向粘结板组的第二喷射口,第二喷射口对应设置于第一粘结板与第二粘结板之间,以将混合物喷射在粘结板组上。[0082] 需要说明的是,在第二管路中利用泵压力作为驱动力将第二容器中的物料传输到剥离组件中。[0083] 在一些实施例方式中,泵压力的供给装置为复式泵或隔膜泵,此类泵没有扇叶或齿轮不会破坏石墨物料粒径,特别是剥离100μm尺寸以上的石墨烯优先选用往复式泵或隔膜泵,泵循环压力为0.101MPa?10MPa,管路直径2mm?50mm。[0084] 在一些实施方式中,第一管路和第二管路的管路材质为聚四氟乙烯、聚乙烯、不锈钢、高分子?铝膜复合中的至少一种,上述材质能够满足管路压力需要,保证装置长时间正常工作。[0085] 参阅图1,本发明还提供了一种石墨烯生产系统,包括石墨烯剥离系统、与石墨烯剥离系统连接的减压蒸发装置、以及通过第一管路与石墨烯剥离系统连接的混合物供给装置。石墨烯剥离系统包括至少一个上述的石墨烯剥离装置。减压蒸发装置用于接收石墨烯剥离系统的排出物料并对接收到的排出物料进行处理。混合物供给装置用于混合石墨物料与粘性液体形成混合物,并向石墨烯剥离系统中输入混合物或输入冲洗溶剂。[0086] 需要说明的是,混合物供给装置为盛装石墨物料和粘性液体的容器,也可在混合物供给装置中盛装冲洗溶剂,混合物供给装置与第一管路连接,以将石墨物料和粘性液体的混合物或冲洗溶剂输送到剥离组件上。[0087] 其中,冲洗溶剂可以是水或二甲苯、甘油、乙二醇中的至少一种。[0088] 混合物供给装置为顶部敞口设置的容器,其容器可以是圆柱体、长方体、倒锥形体等。[0089] 混合物供给装置的壳体可以是金属材质的不锈钢、钢铁,也可以是非金属的聚四氟乙烯、聚氨酯等材料。[0090] 混合物供给装置的内壁设置有至少一个搅拌装置,搅拌装置的转速小于或等于10r/s,即搅拌装置由电机以及搅拌叶组成,搅拌叶的转速小于或等于每秒钟10圈。
[0091] 能够理解的是,混合物供给装置首先利用不少于一个的搅拌装置,将石墨物料和粘性液体混合成混合物,此混合物为初始混合物料,最终通过第一管路被加入到剥离组件上,由于搅拌作用可破坏石墨物料,不利于大面积的石墨烯剥离,必须控制搅拌装置转速小于等于10转/s。[0092] 在一些实施例中,混合物供给装置的另一作用,是盛装冲洗溶剂用于冲洗剥离组件的粘结板组,当粘性液体的粘度过大,混合物在粘结板上流动缓慢、团聚,或石墨物料粘接团聚在粘结板上不随混合物流动时,利用盛装的冲洗溶剂冲洗粘结板,适当调节混合物粘度,利于混合物流动和石墨材料的进一步剥离。[0093] 基于上述技术方案,本领域的技术人员可进一步采取的实施方式有,减压蒸发装置对石墨烯剥离系统中的排出物料进行处理包括除去排出物料中的粘性液体和/或冲洗溶剂,以得到纯净的石墨烯材料。[0094] 参阅图1,基于上述技术方案,本领域的技术人员可进一步采取的实施方式有,减压蒸发装置包括依次连接的物料盛装器、循环冷却装置以及真空泵。循环冷却装置还连接有粘性液体收集器;物料盛装器外还设置有液浴加热器,液浴加热器用于对物料盛装器进行加热。减压蒸发装置工作时,真空泵和液浴加热器使物料盛装容器中的粘性液体和冲洗溶剂在预设工作条件汽化,并通过循环冷却装置冷却汽化的粘性液体和冲洗溶剂,使其液化收集在收集器中,以使物料盛装容器中得到剥离后的石墨烯材料。[0095] 具体的,第二容器与物料盛装器之间通过第三管路连接,从而将第二容器中的排出物料输送到物料盛装器中。[0096] 排出物料通过第三管路进入减压蒸发装置后,盛装在混合物料盛装器中,真空循环泵提供负压,液浴加热装置提供热源,大幅降低了混合物料中粘性液体的沸点,由此将混合物料中粘性液体从混合物料盛装器中汽化溢出,循环冷却装置将沸腾汽化后的粘性液体冷却,进入收集器。[0097] 由于本发明中粘性液体常温常压沸点通常在150℃以上,同时液体有粘性,装置的真空泵极限负压≤0.001MPa,由于液体加热相对均匀,因此采用液浴加热加热,加热温度为室温~300℃,循环冷却装置提供温度为?30℃~室温。[0098] 在一些实施例中,石墨烯剥离系统包括一个石墨烯剥离装置,即第一管路连接有混合物供给装置,第一管路的另一端与剥离组件连接,第三管路的一端与物料盛装器连接,第三管路的另一端与第二容器连接。[0099] 在一些实施方式中,第二容器为双层中空结构,中空内部置有温度调解装置的加热丝或冷却循环管,此构造为温度调解装置的一部分。[0100] 在一些实施方式中,第二容器内壁有至少一个的搅拌装置,搅拌装置一方面起到剥离后物料混合均化作用,另一方面起到温度均化作用。[0101] 在一些实施方式中,物料池底部为非平面的下凸半球状结构,此设计利于物料在重力作用下流到物料池底部最低处的三通开口附近,三通分别连接第二容器、第二管路和第三管路。[0102] 基于上述技术方案,本领域的技术人员可进一步安次区的实施方式有,石墨烯生产剥离系统包括多个依次连接的石墨烯剥离装置,多个石墨烯剥离装置依次连接时,一个石墨烯剥离装置用于对上一个与之连接的石墨烯剥离装置处理的物料进行再次剥离处理,并在剥离处理完成后输送到下一个与之连接的石墨烯剥离装置或与之连接的减压蒸发装置。[0103] 能够理解的是,多个石墨烯剥离装置依次连通,即,上一石墨烯剥离装置的第二容器与下一石墨烯剥离装置的剥离组件之间通过管道连接,以将上一石墨烯剥离装置的剥离物料送到下一石墨烯剥离装置中继续剥离。该石墨烯剥离系统可以提高剥离效率,同时也可以区别剥离程度不同的石墨烯材料,因为经过剥离设备不同次数剥离后石墨物料的层数质量有差异,以提高石墨烯剥离系统的剥离效率和剥离质量。[0104] 以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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