用于批量生产包括石墨烯的原子级薄的二维材料的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种通过使得块体层状材料如石墨分层来制备石墨烯和类似原子级层状材料的装置；该装置包括：泵(112)以及冲击头(16)，泵(112)用于在大于1MPa压力下沿着流体管道(12)泵送流体并且抵靠冲击头(16)，该流体是块体层状材料的固体颗粒的悬浮液；冲击头(16)具有与进入流体的轨迹垂直或基本垂直的冲击面并且相对于管道(24)的近端作为主轴，以便形成狭窄且可变化的间隙(20)，其中所述冲击头关于与所述主轴对齐一致的纵轴对称，使得该对称允许冲击头的旋转。该装置提供了延长的头部寿命并且避免了在隔离区中灾难性头部磨损。更好地保持整个过程的产品质量。并且可以实现自动解锁的分层装置所带来的益处，同时保持高产品质量和一致性。间隙尺寸相对小的变化足以避免堵塞，例如通过用于分层的高剪切间隙中大颗粒或颗粒组的聚集而发生的堵塞。

Devices and methods for mass production of atomic-grade thin two-dimensional materials including graphene

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于批量生产包括石墨烯的原子级薄的二维材料的装置和方法本专利技术涉及用于制备原子级薄的二维材料(例如石墨烯)的方法和装置。特别地，本专利技术涉及一种简单，可扩展的方法，用于以商业上有用的量生产高质量、无缺陷、未氧化的二维材料，例如石墨烯。这种材料将在复合材料、涂层、热管理和电子器件中具有应用，其中导电性、导热性、阻挡性和机械强度的性质是重要的。
技术介绍
石墨烯是碳的二维同素异形体，由几个原子厚度的六角形结构的片组成。该材料的类似物可包括其他化学物质，其包括氮化硼和二硫化钼。石墨作为广泛使用的矿物实际上是石墨烯的结晶形式，其中石墨烯层通过范德华力结合在一起。自2004年作为隔离材料被发现以来，石墨烯引起了相当大的兴趣。该材料的新颖机械、热和电性质提出了许多用途。石墨烯可以在足以进行实验分析的实验室规模上生产，但商业数量的生产仍然是一个发展中的领域。预期其他单层结构如氮化硼在纳米
中表现出类似的有趣特性。MinYi和ZhigangShen编写了这项技术的评论，他们题为″′AreviewOnmechanicalexfoliationfOrthescalableproductionOfgr本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过块体层状材料的分层生产石墨烯和类似原子级层状材料的装置；所述装置包括主泵(112)和芯部件(10)：所述主泵(112)适合于在大于1MPa的压力下朝向所述芯部件(10)泵送流体并且与所述芯部件(10)流体连通，所述流体是块体层状材料的固体颗粒的悬浮液；所述芯部件(10)包括流体管道(12)、冲击头(16)以及冲击头环绕件(26)；所述流体管道(12)具有适于输送所述流体的主轴，其中流体管道布置成引导来自该管道的所述压力下的流体抵靠所述冲击头(16)；所述冲击头(16)具有与所述主轴垂直或基本垂直的冲击面；冲击头和管道布置成使得在靠近冲击头的管道的端部和冲击头之间形成500μm和1μ...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.13 GB 1617396.5;2016.10.13 GB 1617392.41.一种通过块体层状材料的分层生产石墨烯和类似原子级层状材料的装置；所述装置包括主泵(112)和芯部件(10)：所述主泵(112)适合于在大于1MPa的压力下朝向所述芯部件(10)泵送流体并且与所述芯部件(10)流体连通，所述流体是块体层状材料的固体颗粒的悬浮液；所述芯部件(10)包括流体管道(12)、冲击头(16)以及冲击头环绕件(26)；所述流体管道(12)具有适于输送所述流体的主轴，其中流体管道布置成引导来自该管道的所述压力下的流体抵靠所述冲击头(16)；所述冲击头(16)具有与所述主轴垂直或基本垂直的冲击面；冲击头和管道布置成使得在靠近冲击头的管道的端部和冲击头之间形成500μm和1μm之间的环形间隙(20)，其中所述间隙形成为围绕管道末端并且与冲击头基本共面的连续区域；和所述冲击头环绕件(26)使得流体在离开芯部件之前被约束的区域得以延伸，其中，所述冲击头关于与所述主轴一致的纵轴对称，并且该对称性允许冲击头旋转。2.根据权利要求1所述的装置，还包括位于所述冲击头(16)下游的压降阀(124)，以便提供背压。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·拉迪斯劳斯，李·格拉斯哥，罗兰·马歇尔，
申请(专利权)人：托马仕有限责任公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB