一种生产石墨烯薄片的设备制造技术

本发明专利技术公开了一种生产石墨烯薄片的设备，包含有：一喷嘴；一与该喷嘴连接的弯管；两进料口，该进料口分别与该弯管连接，进而与该喷嘴连通；以及一与该喷嘴连接的出料口；其中，一混合有一石墨化的石墨烯的液体，经一加压统加压而由该进料口流入该弯管，并于该弯管转变流向而流入该喷嘴，该石墨化的石墨烯流经该喷嘴时，产生一剪切力而分散成多个石墨烯薄片，该石墨化的石墨烯的石墨化程度为0.8至1.0。

A device for producing graphene sheets

The invention discloses a device for producing graphene sheet, which comprises: a nozzle; a bend connected with the nozzle; two inlet ports, which are respectively connected with the bend pipe and then connected with the nozzle; and an outlet connected with the nozzle; in which a liquid mixed with graphene flows into the bend pipe through the inlet port under pressure of a pressurized system. When the elbow changes direction and flows into the nozzle, the graphitized graphene flows through the nozzle, generating a shear force and dispersing into several graphene sheets. The graphitized graphene has a graphitization degree of 0.8 to 1.0.

【技术实现步骤摘要】
一种生产石墨烯薄片的设备
本专利技术涉及一种石墨产品生产设备，尤指一种生产石墨烯薄片的设备。
技术介绍
随着石墨烯为一种单一原子厚度且具有sp2键结的碳原子的平板结构，理论上，具有完美六角网状构造的石墨烯可紧密堆栈并于该层状结构的平面呈现优异的电子稳定性及导热性。虽然石墨烯所具有的优异物理性质使其可广泛地应用于各种装置中，提高装置的导电、导热或强度等特性。然而，从千禧年初物理学家成功的从石墨中分离石墨烯以来，仍无有效的方法可量产高度石墨化的石墨烯。现有技术中量产石墨烯的方式以高温高压加工石墨，迫使石墨中的碳原子重新排列成六角网状平面结构。然而，以此方式制作的石墨烯其六角网状结构往往无法于石墨烯平面方向(La)获得较大的延伸距离，且其六角网状结构往往也是残破不堪的，因而所制得的石墨烯的平面间距(d(0002))也相较于理论值大得许多，造成所制造的石墨烯的物性不如预期。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种生产石墨烯薄片的设备。为了实现上述目的，本专利技术实施例第一方面提供了一种生产石墨烯薄片的设备，包含有：一喷嘴；一与该喷嘴连接的弯管；两进料口，该进料口分别与该弯管连接，进而与该喷嘴连通；以及一与该喷嘴连接的出料口；其中，一混合有一石墨化的石墨烯的液体，经一加压统加压而由该进料口流入该弯管，并于该弯管转变流向而流入该喷嘴，该石墨化的石墨烯流经该喷嘴时，产生一剪切力而分散成多个石墨烯薄片，该石墨化的石墨烯的石墨化程度为0.8至1.0。作为优选，其中该出料口连结回该进料口。作为优选，其中该石墨化的石墨烯的石墨化程度为0.95，且其长度及宽度为100微米。作为优选，其中该液体温度介于25℃至35℃。作为优选，其中该液体为N-甲基吡咯烷酮。作为优选，其中该液体所含的该石墨化的石墨烯的浓度为1重量百分比。与现有技术比较，本专利技术提供的生产石墨烯薄片的设备，生产出的石墨烯薄片可具有更大的尺寸及更完美的六角网状平面结构。附图说明图1为本专利技术生产石墨烯薄片的设备制备的的石墨烯薄片的剖面结构示意图。图2为本专利技术生产石墨烯薄片的设备的结构示意图。【主要附图标记】11,21…固定平台3…循环统30…喷嘴32…进料口33…出料口34…弯管具体实施方式以下结合附图对本专利技术的技术方案做进一步详细的说明。实施例1实施例1为利用干式剪切力分离该石墨化的石墨烯的方法。如图1所示，首先，将一石墨化的石墨烯10设置于一固定平台11上，并通过一推动装置12提供一干式剪切力，其作用于该石墨化的石墨烯10的表面，以将其分散为一石墨烯薄片101，其中，该石墨化的石墨烯的石墨化程度为0.95，且其长度及宽度为100微米。于此，该干式剪切力为藉由控制该推动装置12所产生的机械作用力(如箭头所示)，其中，该机械作用力的作用方向与该石墨烯薄片101的移动方向相同，且该机械作用力大于该石墨烯薄片101间的范德华结合力。透过调整机械作用力的大小，不仅可分散该石墨化的石墨烯，亦能够达到控制所分散的该石墨烯薄片的多层结构。于此实施例一中，所制得的石墨烯薄片101的多层结构为2层至5层。此外，由于该石墨化的石墨烯具有相当高程度的石墨化程度，故所制备的石墨烯薄片101的长度及宽度即为100微米，并且其仍具有完美六角网状平面结构。实施例2实施例2为另一种利用干式剪切力分离该石墨化的石墨烯的方法。与实施例一的制备方法大致相似，首先，将一石墨化的石墨烯20设置于一固定平台21上，并通过一推动装置22提供一干式剪切力，其作用于该石墨化的石墨烯20，以将其分散为一石墨烯薄片201。所不同处在于，实施例二的推动装置22所提供作为干式剪切力的机械作用力(如箭头所示)，作用于该石墨化的石墨烯20的侧面，并藉由控制该推动装置22与该固定平台21间的距离，达到精准控制所分散的石墨烯薄片201的多层结构。于此实施例二中，所制得的石墨烯薄片201的多层结构为2层。此外，所制备的石墨烯薄片201的长度及宽度亦为100微米，且亦具有完美六角网状平面结构。实施例3除上述实施例1或2利用干式剪切力制备石墨烯薄片外，本专利技术亦可藉由使石墨化的石墨烯混合于一液体中，并于一含有喷嘴的循环统中流动，以利用湿式剪切力分散该石墨化的石墨烯。如图2所示，为实施例三的装置示意图。具体而言，该循环统3包括两组进料口32；以及一出料口33，其中该出料口33可连结回该进料口32，达到循环流动的设置(图未显示)。此外，本专利技术可透过一加压统(图未显示)，使液体流经喷嘴30时，产生一剪切力。加压统的种类及其设置位置本专利技术并不特别限制，只要能够提供所需即可。再者，为了较佳地分散石墨化的石墨烯，该循环统3更包括于喷嘴30前设置一弯管34。于此，液体中的石墨化的石墨烯可藉由流经该弯管34形成一90°的弯折角度，使该液体作用力施加于该石墨化的石墨烯的侧面以分散为该石墨烯薄片。此实施例3的目的在于利用不同湿式剪切力分散石墨化的石墨烯的效果，其中，该湿式剪切力为由图2的循环统3所提供。于此实施例三中，该石墨化的石墨烯的石墨化程度为0.95，且其长度及宽度为100微米。所选用的液体为N-甲基吡咯烷酮，且所含的石墨化的石墨烯的浓度为1重量百分比。此外，于整个制备过程中，液体温度为25℃至35℃。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产石墨烯薄片的设备，包含有：一喷嘴；一与该喷嘴连接的弯管；两进料口，该进料口分别与该弯管连接，进而与该喷嘴连通；以及一与该喷嘴连接的出料口；其中，一混合有一石墨化的石墨烯的液体，经一加压统加压而由该进料口流入该弯管，并于该弯管转变流向而流入该喷嘴，该石墨化的石墨烯流经该喷嘴时，产生一剪切力而分散成多个石墨烯薄片，该石墨化的石墨烯的石墨化程度为0.8至1.0。

【技术特征摘要】
1.一种生产石墨烯薄片的设备，包含有：一喷嘴；一与该喷嘴连接的弯管；两进料口，该进料口分别与该弯管连接，进而与该喷嘴连通；以及一与该喷嘴连接的出料口；其中，一混合有一石墨化的石墨烯的液体，经一加压统加压而由该进料口流入该弯管，并于该弯管转变流向而流入该喷嘴，该石墨化的石墨烯流经该喷嘴时，产生一剪切力而分散成多个石墨烯薄片，该石墨化的石墨烯的石墨化程度为0.8至1.0。2.如权利要求1所述的生产石墨烯薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：金闯，
申请(专利权)人：太仓斯迪克新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32