一种石墨烯剥离用电弧发生器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯剥离用电弧发生器，属于电弧发生器技术领域，其包括构成环形反应腔的芯轴、以及环绕在所述芯轴外部的外环套，所述外环套的一端与所述芯轴的一端密闭连接，所述外环套的另一端设有安装法兰，所述芯轴的另一端伸出所述安装法兰并设有导电法兰，所述芯轴、外环套及安装法兰之间形成环形冷却腔，所述法兰上设有冷却介质进口及出口；本发明专利技术还公开了一种石墨烯剥离用电弧发生器的制造方法，通过本发明专利技术的电弧发生器的制造方法，实现了电弧发生器根据不同使用部分对性能要求的不同采用不同的材质，提高电弧发生器的使用寿命，并降低了电弧发生器的制造成本。并降低了电弧发生器的制造成本。并降低了电弧发生器的制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯剥离用电弧发生器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种石墨烯剥离用电弧发生器及其制造方法，属于电弧发生器


技术介绍

[0002]目前，石墨烯生产方法主要有机械剥离法，化学气相沉积法，电辅助氧化法和氧化还原法以及电弧法等。电弧法制备碳纳米材料是将石墨电极置于缓冲气体或反应性气体气氛的容器中，在两极之间激发出电弧，使气体电离产生高温等离子体。在这种条件下，石墨会熔融蒸发，根据反应条件的不同，生成的产物有无定型碳、石墨烯和单壁或多壁的碳纳米管等材料。由于电弧放电的设备简单，制备周期短操作方便，可控性高，极快的冷却速度和反应气氛可控的优点，电弧法已经广泛应用于制备石墨烯材料。
[0003]电弧发生器是电弧剥离石墨烯设备的主要部件，内部有电弧反应的腔体，因为腔体内直流放电产生高温烧蚀电弧发生器，导致电弧发生器使用寿命短，为提高电弧发生器的使用寿命，传统的方式一般是整体采用有较高的强度和硬度，并且导电性、导热性、耐磨性和减磨性好的材质铸造电弧发生器，但是制造成本提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。
[0005]本专利技术提供了一种石墨烯剥离用电弧发生器，包括构成环形反应腔的芯轴、以及环绕在所述芯轴外部的外环套，所述外环套的一端与所述芯轴的一端密闭连接，所述外环套的另一端设有安装法兰，所述芯轴的另一端伸出所述安装法兰并设有导电法兰，所述芯轴、外环套及安装法兰之间形成环形冷却腔，所述法兰上设有冷却介质进口及出口。
[0006]进一步的，所述环形反应腔为圆形通孔或多边形通孔。
[0007]进一步的，所述外环套包括环形反应段及法兰连接段，所述环形反应段的外轮廓为圆台型。
[0008]进一步的，所述环形反应段材质为耐高温的铬锆铜，所述法兰连接段、芯轴及导电法兰的材质为纯铜，所述安装法兰材质为不锈钢，所述环形反应段两端分别与所述芯轴及法兰连接段焊接。
[0009]因为所述环形反应段与芯轴连接，当芯轴的环形反应腔的发生电弧反应时会产生高温，因此，环形反应段的温度相对于发生器的其它位置的温度偏高，所以，环形反应段的材质选择耐高温的价格相对高一些的铬锆铜；所述安装法兰主要起安装固定和密封的作用，选择价格较便宜的不锈钢材质，所述导电法兰与电源连接，选择价格介于铬锆铜和不锈钢之间的纯铜材质，因为纯铜具有良好的导电性能。
[0010]进一步的，所述冷却介质进口及出口上分别设有进液管和出液管，所述出液管的一端延伸到所述环形冷却腔靠近所述环形反应段处或环形反应段内。
[0011]进一步的，所述导电法兰上设有电源连接孔，所述电源连接孔与电源连接。
[0012]本专利技术还公开了一种石墨烯剥离用电弧发生器的制造方法，具体包括以下步骤：
[0013](1)利用铸造或锻造工艺分别制造环形反应段、法兰连接段、芯轴、安装法兰及导电法兰；
[0014](2)在步骤(1)得到的安装法兰上加工环形下嵌槽，将所述环形下嵌槽的远离所述芯轴的一侧面加工为坡面；
[0015](3)在步骤(1)得到的环形反应段的两端以及所述法兰连接段的一端均加工焊接坡面；
[0016](4)将在步骤(3)得到的法兰连接段加工有焊接坡面的一端与环形反应段的一端对接形成焊接坡口，在焊接坡口中的隔断空间内填充焊接熔敷金属，并在所述焊接坡口的表面进行盖面焊接；
[0017](5)将在步骤(4)得到的法兰连接段的另一端插入所述环形下嵌槽内，所述法兰连接段与所述安装法兰之间形成焊接坡口，在焊接坡口中的隔断空间内填充焊接熔敷金属，并在所述焊接坡口的表面进行盖面焊接；
[0018](6)将在步骤(1)得到的芯轴一端穿过所述安装法兰并与所述环形反应段对接形成焊接坡口，在焊接坡口中的隔断空间内填充焊接熔敷金属，并在所述焊接坡口的表面进行盖面焊接；
[0019](7)将进液管和出液管对准安装法兰上的进口和出口装入，并分别将进液管和出液管焊接固定在所述安装法兰上；
[0020](8)在步骤(1)得到的导电法兰套接在所述芯轴的另一端并与所述芯轴焊接。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]1.本专利技术根据不同使用部分对性能要求的不同采用不同的材质，各部分通过焊接成型，通过不同材质的组合，不仅可以保证各部分使用性能的要求，而且可以减少电弧发生器的制造成本；
[0023]2.本专利技术的环形冷却腔内注入冷却介质后，可以降低电弧发生器的温度，延长电弧发生器的整体使用寿命；
[0024]3.通过本专利技术的电弧发生器的制造方法，实现了电弧发生器根据不同使用部分对性能要求的不同采用不同的材质，提高电弧发生器的使用寿命，并降低了电弧发生器的制造成本；
[0025]4.本专利技术的电弧发生器的制造方法，将电弧发生器的不同使用部分相互连接的端部加工为坡口结构，再将电弧发生器的不同使用部分焊接为一体结构，该种焊接方式焊接处的密封性好，能有效防止冷却液从焊缝中流出。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的等轴测视图；
[0027]图2为本专利技术的正视图；
[0028]图3为本专利技术的俯视图；
[0029]图4为本专利技术的各部位的组装结构示意图；
[0030]图中，1、芯轴；2、环形反应腔；3、外环套；301、环形反应段；302、法兰连接段；4、安
装法兰；5、导电法兰；6、环形冷却腔；7、进液管；8、出液管；9、焊接坡口。
具体实施方式
[0031]以下结合实例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0032]图1
‑
4示意性示出了本专利技术的石墨烯剥离用电弧发生器的结构，以及石墨烯剥离用电弧发生器的制造方法。
[0033]如图1至图3所示，在第一实施例中，本专利技术公开了一种石墨烯剥离用电弧发生器，包括构成环形反应腔2的芯轴1、以及环绕在所述芯轴1外部的外环套3，所述外环套3的一端与所述芯轴1的一端密闭连接，所述外环套3的另一端设有安装法兰4，所述安装法兰4上还设有安装孔，所述芯轴1的另一端伸出所述安装法兰4并设有导电法兰5，所述芯轴1、外环套3及安装法兰4之间形成环形冷却腔6，所述法兰上设有冷却介质进口及出口。
[0034]所述环形反应腔2为圆形通孔或多边形通孔。
[0035]所述外环套3包括环形反应段301及法兰连接段302，所述环形反应段301的外轮廓为圆台型。
[0036]所述环形反应段301材质为耐高温的铬锆铜，由于环形反应段301与芯轴1连接，当发生电弧反应时环形反应段301的温度较高，而铬锆铜为耐高温导电金属材料，具有良好的导电性、导热性，满足使用要求；所述法兰连接段302、芯轴1及导电法兰5的材质为纯铜，所述环形反应段301两端分别与所述芯轴1及法兰连接段302焊接。
[0037]所述冷却介质进口及出口上分别设有进液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯剥离用电弧发生器，其特征在于，包括构成环形反应腔的芯轴、以及环绕在所述芯轴外部的外环套，所述外环套的一端与所述芯轴的一端密闭连接，所述外环套的另一端设有安装法兰，所述芯轴的另一端伸出所述安装法兰并设有导电法兰，所述芯轴、外环套及安装法兰之间形成环形冷却腔，所述法兰上设有冷却介质进口及出口。2.根据权利要求1所述的石墨烯剥离用电弧发生器，其特征在于，所述环形反应腔为圆形通孔或多边形通孔。3.根据权利要求1所述的石墨烯剥离用电弧发生器，其特征在于，所述外环套包括环形反应段及法兰连接段，所述环形反应段的外轮廓为圆台型。4.根据权利要求3所述的石墨烯剥离用电弧发生器，其特征在于，所述环形反应段材质为铬锆铜，所述法兰连接段、芯轴及导电法兰的材质为纯铜，所述安装法兰材质为不锈钢，所述环形反应段两端分别与所述芯轴及法兰连接段焊接。5.根据权利要求1所述的石墨烯剥离用电弧发生器，其特征在于，所述冷却介质进口及出口上分别设有进液管和出液管，所述出液管的一端延伸到所述环形冷却腔靠近所述环形反应段处或环形反应段内。6.根据权利要求1所述的石墨烯剥离用电弧发生器，其特征在于，所述导电法兰上设有电源连接孔，所述电源连接孔与电源连接。7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋涛，张延军，张鹏，程震，胡晓妮，郭继庆，王丹萍，张焕灵，刘娅，
申请(专利权)人：烟台万隆真空冶金股份有限公司，
类型：发明
国别省市：