本實用新型涉及一種多層石墨烯的制備裝置。

背景技術：

石墨烯是一種新型材料。由于其獨有的特性，石墨烯被稱為“神奇材料”。石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料。正是由于石墨烯具備的特有性能，關于石墨烯的研究和應用逐漸被研究者所重視。對于石墨烯的生產(chǎn)和制備有較多的方法，比較常見的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法等等。機械剝離法是利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對運動，得到石墨烯薄層材料的方法。這種方法操作簡單，得到的石墨烯通常保持著完整的晶體結構。2014年4月《Nature Materials》發(fā)表了一篇關于石墨烯制備的文章，文章指出用機械剪切力剝離石墨烯，得到尺寸大、無缺陷的石墨烯，實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，此制備方法就是屬于機械剝離法，然而此制備石墨烯的設備在結構和生產(chǎn)過程方面都較為復雜。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種生產(chǎn)過程和結構都較為簡單的新型多層石墨烯的制備裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種多層石墨烯的制備裝置，包括容器,容器內(nèi)設置有上下放置的上轉輪和下轉輪，上轉輪和下轉輪之間設置有間隙。上轉輪連接驅動部件，下轉輪連接中空的導管軸，該導管軸的中心孔貫穿下轉輪，且該導管軸與下轉輪的旋轉中心重合。上轉輪和下轉輪的一側設置有反轉機構，該反轉機構的輸入部分與上轉輪配合，該反轉機構的輸出部分與下轉輪配合，反轉機構使所述下轉輪的旋轉方向與上轉輪相反。

本實用新型的有益效果是：由于設置有反轉機構，可以實現(xiàn)上轉輪和下轉輪反向轉動，同時在上轉輪和下轉輪相對反向高速轉動產(chǎn)生較低的氣壓作用下，僅需通過中空的導管軸就可以把石墨溶液從容器內(nèi)吸入到上轉輪和下轉輪之間，通過上轉輪和下轉輪的高速反向所產(chǎn)生的剪切應力剝離石墨，從而制備出多層的石墨烯，本實用新型結構以及生產(chǎn)制備的過程都比較簡單。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的剖視示意圖。

具體實施方式

在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本實用新型，但并不構成對本實用新型的限定。

參照圖1，本實用新型的一種多層石墨烯的制備裝置，包括容器1,容器1內(nèi)設置有上轉輪4和下轉輪7，上轉輪4和下轉輪7通過一安裝座安裝在容器1內(nèi)部的右側，上轉輪4和下轉輪7之間設置有間隙。上轉輪4連接一電機3，電機3驅動上轉輪4轉動，下轉輪7連接中空的導管軸5，該導管軸5的中心孔貫穿下轉輪7，且該導管軸5與下轉輪7的旋轉中心重合，即導管軸5起到吸管的作用亦起到下轉輪7的旋轉軸的作用。導管軸5置于下轉輪7的旋轉中心是由于在導管軸5轉動的過程中不會把容器1內(nèi)石墨溶液攪拌起來。上轉輪4和下轉輪7的一側設置有反轉機構6，反轉機構6通過另一安裝座安裝在容器1內(nèi)部的左側，該反轉機構6包括芯軸61以及安裝在該芯軸61上的正轉輪62和反轉輪63，反轉機構6內(nèi)設置有齒輪轉換組件，該齒輪轉換組件使反轉輪(63)和正轉輪(62)反向轉動，其中正轉輪62與上轉輪4嚙合，而反轉輪63與下轉輪7嚙合。

在生產(chǎn)制備石墨烯的過程中，容器1內(nèi)裝有石墨溶液2，導管軸5深入到石墨溶液2中。電機3驅動上轉輪4轉動，上轉輪4帶動反轉機構6中的正轉輪62轉動，從而反轉輪63帶動下轉輪7轉動。假設上轉輪4順時針轉動，正轉輪62與上轉輪4嚙合，則正轉輪62逆時針轉動。由于反轉機構6中的正轉輪62和反轉輪63是反向轉動的，反轉輪63順時針轉動，反轉輪63與下轉輪7嚙合，則下轉輪7逆時針轉動。經(jīng)過反轉機構6的作用實現(xiàn)上轉輪4和下轉輪7反向轉動，在上轉輪4和下轉輪7高速反向轉動情況下，上轉輪4和下轉輪7之間的間隙產(chǎn)生了較低的氣壓，從而使容器1內(nèi)的石墨溶液2在導管軸5內(nèi)上升，進而進入到上轉輪4和下轉輪7之間。上轉輪4和下轉輪7高速反向轉動，上轉輪4和下轉輪7之間也產(chǎn)生了很大剪切應力，在剪切應力的作用下，石墨被剝離成多層的石墨烯，石墨烯在離心力的作用下沿著上轉輪4和下轉輪7的邊緣甩出，從而完成了石墨烯的制備。

上轉輪4和下轉輪7可采用砂輪，反向高速旋轉的兩個砂輪之間可產(chǎn)生較大的剪切應力，也可采用齒輪等。另外上轉輪4直接連接驅動部件電機3，也可采用其他相對復雜的驅動方式實現(xiàn)上轉輪4的轉動。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式而已，并不限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。