一种微摩擦磨损制备石墨烯的装置制造方法及图纸

一种微摩擦磨损制备石墨烯的装置。属于新炭材料制备技术领域。两个行星齿轮机构正对设置，两个行星齿轮机构之间设置有四个滚筒总成，每个滚筒总成均包括滚筒、端盖及密封圈、以及两根转动轴，滚筒的两个端面各固定一根转动轴，每个滚筒的两根转动轴同轴设置，每个滚筒的两根转动轴与对应的两个行星齿轮机构的行星齿轮固定连接，每个滚筒的一端为封闭端，每个滚筒的另一端设置有端盖及密封圈，端盖及密封圈与滚筒另一端可拆卸密封连接，每个滚筒内设置有金刚石超细粉，两个行星齿轮机构中的齿圈固定在机架上，电机输出轴与其中一个行星齿轮机构的太阳轮中心处固定连接。本实用新型专利技术能够快速制备出石墨烯纳米片，且结构简单、环境友好，可连续生产。

A device for preparing graphene by Micro Friction and wear

A device for preparing graphene by Micro Friction and wear. The invention belongs to the technical field of preparation of new carbon materials. The two planetary gear mechanisms are positively arranged. There are four drum assemblies between the two planetary gear mechanisms. Each drum assembly includes a drum, an end cover and a sealing ring, and two rotating shafts. Each end face of the drum is fixed with one rotating shaft. Each drum has two rotating shafts coaxially arranged, and each drum has two rotating shafts. The moving shaft is fixedly connected with the planetary gears of the corresponding two planetary gear mechanisms. One end of each drum is a closed end. The other end of each drum is provided with an end cover and a sealing ring. The end cover and the sealing ring are detachable and sealed with the other end of the drum. The gear ring is fixed on the rack, and the output shaft of the motor is fixedly connected with the center of the sun wheel of one of the planetary gear mechanisms. The utility model can rapidly prepare graphene nanosheets, and has the advantages of simple structure, friendly environment and continuous production.

【技术实现步骤摘要】
一种微摩擦磨损制备石墨烯的装置
本技术涉及的是一种制备石墨烯的装置，属于新炭材料制备

技术介绍
石墨烯是由单层碳原子通过sp2杂化紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种新炭材料。石墨烯具有超高的力学性能、高导热性能、高电子迁移率、高比表面积和高阻隔性能等。石墨烯表现出来的独特物理和电子特性，使其在航空、航天、电子、纺织、橡胶、能源器件、复合材料、传感器、锂电池、储氢材料等领域有着巨大的应用前景。目前，石墨烯的制备方法主要包括机械剥离法、液相剥离法、外延生长法、化学气相沉积法和氧化还原法。这些制备方法有着各自的优缺点，如机械剥离法和液相剥离法制备过程简单且未破坏石墨烯面内原子结构，但该法效率低。外延生长法可制备得到大面积的单层石墨烯，但是该方法制备条件苛刻，需要高温和高真空；化学气相沉积法制备的石墨烯具有较完整的晶体结构，石墨烯面积大，在透明电极和电子设备等领域表现出很明显的应用优势，但存在产量较低，成本偏高，石墨烯难转移等缺点。氧化还原法存在缺陷和导电性差等缺点。因此，开发研究环境友好的绿色制备方法显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有石墨烯制备方法成本高、污染严重的问题，进而提供一种微摩擦磨损制备石墨烯的装置。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种微摩擦磨损制备石墨烯的装置，包括电机、金刚石超细粉、机架、四个滚筒总成、两个行星齿轮机构；所述的两个行星齿轮机构正对设置，两个行星齿轮机构之间设置有四个滚筒总成，每个所述的滚筒总成均包括滚筒、端盖及密封圈、以及两根转动轴，所述的滚筒的两个端面各固定一根转动轴，每个滚筒的两根所述的转动轴同轴设置，每个滚筒的两根转动轴与对应的两个行星齿轮机构的行星轮固定连接，每个滚筒的一端为封闭端，每个滚筒的另一端设置有端盖及密封圈，所述的端盖及密封圈（通过螺栓）与滚筒所述的另一端可拆卸密封连接，每个滚筒内设置有金刚石超细粉，两个行星齿轮机构中的齿圈固定在机架上，所述的电机输出轴与其中一个行星齿轮机构的太阳轮中心处固定连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：人造石墨球和磨料装入正六棱柱滚筒内，通过调整无级调速电机转速，使人造石墨球在滚筒中与磨料相互摩擦、挤压不断磨损，快速制备出石墨烯纳米片，且结构简单、环境友好，可连续生产。附图说明：图1为本技术的微摩擦磨损制备石墨烯的装置主视图；图2为图1的左视图；具体实施方式：下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述。具体实施方式一：如图1和图2所示，本实施方式披露了一种微摩擦磨损制备石墨烯的装置，包括电机4，金刚石超细粉5、机架1、四个滚筒总成2、两个行星齿轮机构3；所述的两个行星齿轮机构3正对设置，两个行星齿轮机构3之间设置有四个滚筒总成2，每个所述的滚筒总成2均包括滚筒2-1、端盖及密封圈2-3、以及两根转动轴2-2，所述的滚筒2-1的两个端面各固定一根转动轴2-2，每个滚筒2-1的两根所述的转动轴2-2同轴设置，每个滚筒2-1的两根转动轴2-2与对应的两个行星齿轮机构3的行星轮3-1固定连接，每个滚筒2-1的一端为封闭端，每个滚筒2-1的另一端设置有端盖及密封圈2-3，所述的端盖及密封圈2-3（通过螺栓）与滚筒2-1所述的另一端可拆卸密封连接，每个滚筒2-1内设置有金刚石超细粉5，两个行星齿轮机构3中的齿圈3-2固定在机架1上，所述的电机4输出轴与其中一个行星齿轮机构3的太阳轮3-3中心处固定连接。滚筒2-1的一端封闭，另一端设置有端盖及密封圈2-3，端盖及密封圈2-3与滚筒2-1的另一端通过螺栓可拆卸密封连接，以便于收放磨料及人造石墨球6。具体实施方式二：本实施方式是对实施方式一作出的进一步说明，每个所述的滚筒2-1均为正六棱柱滚筒。与采用圆柱结构相比，每个所述的滚筒2-1采用正六棱柱结构可以使人造石墨球6更易被磨碎，生产出来的石墨烯的层数更少性能更优益，生产效率更高。具体实施方式三：本实施方式是对实施方式一作出的进一步说明，每个所述的滚筒2-1由内外两层组成，滚筒2-1的内层由尼龙熔焊而成，滚筒2-1的外层由不锈钢板焊接而成。具体实施方式四：本实施方式是对实施方式一、二或三作出的进一步说明，所述的两个行星齿轮机构3均由齿圈3-2、一个太阳轮3-3、四个行星轮3-1、挡盖3-4组成；所述的四个行星轮3-1同时与太阳轮3-3及齿圈3-2啮合，每个所述的齿圈3-2外端固定有挡盖3-4，其中一个挡盖3-4设有中心孔，所述的电机4输出轴间隙穿入该其中一个挡盖3-4的中心孔并与所述的其中一个行星齿轮机构3的太阳轮3-3中心处固定连接，四个行星轮3-1的轮轴均与挡盖3-4转动连接。具体实施方式五：本实施方式是对实施方式一作出的进一步说明，所述的电机4为无级调速电机。具体实施方式六：本实施方式是对实施方式一作出的进一步说明，所述的金刚石超细粉直径为1-2um。实施例1：称取质量比为1:1的人造石墨球（直径为10-20mm）和金刚石超细粉（直径为1-2um），装入正六棱柱滚筒中启动微摩擦磨损制备石墨烯的装置（见图1及图2），调整无级调速电机转速，使行星轮的自转转速为30r/min，时间为30h。取出正六棱柱滚筒中的粉碎物，用去离子水冲洗，洗出的浆料进行过滤、清洗、干燥，制备出性能优异的石墨烯纳米片。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微摩擦磨损制备石墨烯的装置，其特征在于：包括电机（4），金刚石超细粉（5）、机架（1）、四个滚筒总成（2）、两个行星齿轮机构（3）；所述的两个行星齿轮机构（3）正对设置，两个行星齿轮机构（3）之间设置有四个滚筒总成（2），每个所述的滚筒总成（2）均包括滚筒（2‑1）、端盖及密封圈（2‑3）、以及两根转动轴（2‑2），所述的滚筒（2‑1）的两个端面各固定一根转动轴（2‑2），每个滚筒（2‑1）的两根所述的转动轴（2‑2）同轴设置，每个滚筒（2‑1）的两根转动轴（2‑2）与对应的两个行星齿轮机构（3）的行星轮（3‑1）固定连接，每个滚筒（2‑1）的一端为封闭端，每个滚筒（2‑1）的另一端设置有端盖及密封圈（2‑3），所述的端盖及密封圈（2‑3）与滚筒（2‑1）所述的另一端可拆卸密封连接，每个滚筒（2‑1）内设置有金刚石超细粉（5），两个行星齿轮机构（3）中的齿圈（3‑2）固定在机架（1）上，所述的电机（4）输出轴与其中一个行星齿轮机构（3）的太阳轮（3‑3）中心处固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种微摩擦磨损制备石墨烯的装置，其特征在于：包括电机（4），金刚石超细粉（5）、机架（1）、四个滚筒总成（2）、两个行星齿轮机构（3）；所述的两个行星齿轮机构（3）正对设置，两个行星齿轮机构（3）之间设置有四个滚筒总成（2），每个所述的滚筒总成（2）均包括滚筒（2-1）、端盖及密封圈（2-3）、以及两根转动轴（2-2），所述的滚筒（2-1）的两个端面各固定一根转动轴（2-2），每个滚筒（2-1）的两根所述的转动轴（2-2）同轴设置，每个滚筒（2-1）的两根转动轴（2-2）与对应的两个行星齿轮机构（3）的行星轮（3-1）固定连接，每个滚筒（2-1）的一端为封闭端，每个滚筒（2-1）的另一端设置有端盖及密封圈（2-3），所述的端盖及密封圈（2-3）与滚筒（2-1）所述的另一端可拆卸密封连接，每个滚筒（2-1）内设置有金刚石超细粉（5），两个行星齿轮机构（3）中的齿圈（3-2）固定在机架（1）上，所述的电机（4）输出轴与其中一个行星齿轮机构（3）的太阳轮（3-3）中心处固定连接。2.根据权利要求1所述的一种微摩擦磨损制备石墨烯的装置，其特征在于：每...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振廷，赵春香，孟君晟，
申请(专利权)人：黑龙江科技大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23