技术领域
[0001] 本
发明属于
石墨烯生产技术领域，具体的说是一种石墨烯生产工艺。
背景技术
[0002] 石墨烯是一种片状二维材料，其中的
碳原子以sp2杂化轨道组成六
角蜂巢晶格结构。这种特殊的二维结构导致石墨烯呈现出各种特殊的性能，如高强度、高硬度、高导热性和
导电性；由于这些结构特点和性能特点，石墨烯被誉为用来制造保护涂层、透明可弯折
电子元件、超大容量电容器等最有希望的潜在材料。需要补充的是，严格意义上说，石墨烯是一种
单层的片状；不过由于单层石墨烯的制备难度，一般也把具有相近性能的寡层石墨烯也归类于石墨烯的范畴内。
[0003] 目前，石墨烯制备的方法主要有：化学生长法和物理剥离法。相比于效率低、不适合于工业化批量生产的化学生长法，物理剥离法主要是采用低廉的石墨为原料，通过对石墨晶体施加机械
力使石墨层间发生剥离，打破石墨层间的范德华力，形成单片石墨烯或寡层石墨烯，这种物理剥离方法更具有工业化前景和适合规模化生产。因此，物理剥离方法的优劣，决定所生产的石墨烯产品的好坏。一种具有高效率且不影响石墨烯
研磨剥离时产品品质的装置显得尤为重要。
[0004]
现有技术中也出现了一些石墨烯研磨剥离的技术方案，如
申请号为201410567235.9的一项中国
专利公开了石墨烯生产技术领域内的石墨烯研磨剥离装置包括配合的上、下磨盘、用于驱动上磨盘转动的驱动机构以及用于收集研磨后产物的集料机构；上、下磨盘之间形成
水平的
接触面，上磨盘设有上进料口，下磨盘设有下进料口，上、下进料口均连通至上、下磨盘之间的接触面，下进料口的下端与一进水管密封连接；且下磨盘上端面设有凹槽，上进料口的下端面转动绕成的环形区域被包围在凹槽内。
[0005] 该技术方案能够实现石墨烯的成功剥离。但是，该技术方案未对研磨剥离后的磨盘进行清理，使得存留在磨盘中的石墨烯与下次研磨剥离的石墨烯混合，影响石墨烯生产的品质，且存留的石墨烯附着在磨盘中，影响石墨烯研磨剥离的效率。因此，该技术方案存在不足。
发明内容
[0006] 为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种石墨烯生产工艺，该工艺采用研磨剥离机，该研磨剥离机通过一号伸缩杆的伸缩和舒张控制第一
电机的
位置，在第一电机的转动中，一号
齿轮、一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮的相互
啮合转动，使得相应的一号杆带动下磨盘和二号杆带动上磨盘进行闭合和分离，在闭合时进行石墨烯的研磨剥离，分离时进行上磨盘的清理，从而提高了石墨烯研磨剥离的效率和品质。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种石墨烯生产工艺，该工艺包括以下步骤：
[0008] 步骤一：将
乙醇、环戊二烯、三价
铁盐和助磨剂按照比例配置成剥离液；
[0009] 步骤二：将石墨鳞片与步骤一中的剥离液放入到混合机中进行混合；
[0010] 步骤三：将步骤二中混合好的石墨鳞片放入到研磨剥离机中进行剥离；
[0011] 步骤四：将步骤三中剥离后的悬浮液进行收集，静置后得到石墨烯的初产品；
[0012] 步骤五：将步骤四中的初产品放入到离心机中进行离心处理，取上层清液；
[0013] 步骤六：将步骤五中离心后的上层清液放入到
真空过滤装置中进行过滤；
[0014] 步骤七：将步骤六中过滤后留下的物质进行洗涤，并放在
冷冻干燥装置中进行冷冻，冷冻后，得到石墨烯产品；
[0015] 其中，所述的研磨剥离机包括
机架；还包括控
制模块、研磨模块和阻
挡板；所述阻挡板的数目为两个，阻挡板固定安装在机架的顶部，阻挡板用于配合研磨模块的抖动；所述研磨模块位于机架的中部，研磨模块用于石墨粉体的研磨；所述
控制模块的数目为两个，控制模块位于机架的外侧，控制模块用于控制研磨模块的分离；其中：
[0016] 所述控制模块包括一号伸缩杆、第一电机、一号齿轮、一号椭圆齿轮、二号椭圆齿轮、一号杆、一号滑块、二号杆和二号滑块；所述一号伸缩杆一端固定安装在机架
底板上，一号伸缩杆另一端与第一电机固定连接；所述第一电机
输出轴与一号齿轮固定连接；所述机架支柱内部中开设有一号滑槽和二号滑槽；所述二号滑槽位于一号滑槽上方；所述一号滑槽中设有一号滑块；所述二号滑槽中设有二号滑块；所述一号滑块转动安装在水平方向上一号杆的表面，一号滑块通过竖直方向的
弹簧与机架支柱固定连接；所述一号杆一端与研磨模块固定连接，一号杆另一端与一号椭圆齿轮固定连接；所述二号滑块转动安装在水平方向上二号杆的表面，二号滑块通过竖直方向的弹簧与机架支柱固定连接；所述二号杆一端与研磨模块固定连接，二号杆另一端与二号椭圆齿轮固定连接；所述一号椭圆齿轮一端与一号齿轮啮合传动，一号椭圆齿轮另一端与二号椭圆齿轮啮合传动。工作时，打开第一电机
开关，一号齿轮在第一电机的带动下进行转动，一号齿轮通过与一号椭圆齿轮啮合，使得一号椭圆齿轮转动；同时一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮的啮合，也使得二号椭圆齿轮转动；在一号齿轮、一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮转动中，一号伸缩杆带动第一电机进行相应的收缩和舒展；当一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮转动到最近啮合点时，同时一号伸缩杆带动第一电机向上运动；一号椭圆齿轮带动一号杆和二号椭圆齿轮带动二号杆将研磨模块闭合，闭合的研磨模块对石墨粉体进行研磨剥离；当一号椭圆齿轮与二号椭圆齿轮从最近啮合点转动到最远啮合点时，同时一号伸缩杆带动第一电机向下运动，二号椭圆齿轮带动的二号杆受到向上的力，二号杆中的二号滑块在此力的作用下，二号滑块在二号滑槽中滑动；
同时一号椭圆齿轮带动的一号杆受到向下的力，一号杆中的一号滑块在此力的作用下，一号滑块在一号滑槽中滑动；通过一号滑块和二号滑块在相应的一号滑槽和二号滑槽中向相反方向滑动，使得研磨模块的下磨盘和上磨盘分离。
[0017] 所述研磨模块包括第二电机、第三电机、一号
固定板、第二电机、下磨盘、二号固定板和上磨盘；所述一号固定板与一号杆端头固定连接，一号固定板顶部固定安装有第二电机；所述第二电机输出轴与下磨盘固定连接；所述下磨盘底部一侧设有出料口；所述二号固定板与二号杆端头固定连接，二号固定板底部固定安装有第三电机；所述第三电机输出轴与上磨盘固定连接；所述上磨盘的顶部一侧设有进料口。工作时，在上磨盘和下磨盘闭合时，关闭第一电机，一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮停止转动，上磨盘和下磨盘停在闭合时的地方；此时将石墨粉体从上磨盘中的进料口输送到下磨盘中，打开第二电机和第三电机的开关，第二电机带动下磨盘和第三电机带动上磨盘进行高速旋转，石墨粉体在下磨盘和上磨盘的旋转中进行充分且均匀的剥离。
[0018] 作为本发明的一种实施方式，所述二号杆由三号杆和四号杆组成；所述四号杆端头与二号椭圆齿轮固定连接；所述三号杆端头与上磨盘固定连接，三号杆位于阻挡板的下方，三号杆中固定安装有卡扣；所述卡扣用于将三号杆与四号杆卡在一起，三号杆与四号杆之间连接有弹簧。工作时，在三号杆未受到阻挡板阻挡时，三号杆和四号杆在卡扣的作用下，三号杆和四号杆卡在一起不产生分离，当一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮从最近啮合点转动到最远啮合点时，二号杆慢慢向阻挡板靠近，在二号杆接触到阻挡板时，阻挡板将三号杆阻挡，二号滑块带动四号杆继续向上运动，四号杆从三号杆的卡扣中脱离，由于三号杆和四号杆之间连接有弹簧，三号杆对四号杆产生向下的拉力，使得连接的上磨盘产生上下抖动，上磨盘在抖动中进行清理，使得研磨剥离后存留在上磨盘的石墨烯从上磨盘中抖落，以防存留的石墨烯与再次研磨的石墨粉体混合，从而提高了石墨烯的品质。
[0019] 作为本发明的一种实施方式，所述阻挡板的形状为Z字形，Z字形的阻挡板的一端与机架顶部固定连接，Z字形的阻挡板另一端通过对三号杆的阻挡，使得三号杆与四号杆分离。工作时，通过Z字形阻挡板对三号杆阻挡，三号杆和四号杆分离，三号杆和四号杆受到弹簧对它们的相互拉扯，四号杆继续向上运动，三号杆按照阻挡板的形状移动，在弹簧的相互拉扯中，使得与之连接的上磨盘既进行上下抖动又进行左右摆动，使得存留在上磨盘的石墨烯更快的从上磨盘中脱离，提高了石墨烯的清理效率，进而提高了石墨烯研磨剥离效率和品质。
[0020] 作为本发明的一种实施方式，所述阻挡板一侧设有一号弧形板；所述一号弧形板通过
转轴转动安装在阻挡板的上部拐角处平面，一号弧形板的端头通过弹簧与阻挡板固定连接。工作时，四号杆在二号滑块的作用下快速的向上运动，相应的三号杆按照阻挡板移动的过程中速度也很快，通过三号杆一号弧形板，一号弧形板在弹簧的作用下，对三号杆的运动进行缓冲，避免三号杆弯曲。
[0021] 作为本发明的一种实施方式，所述一号弧形板的转轴一侧设置二号弧形板；一号弧形板和二号弧形板呈S形分布。工作时，在三号杆冲击一号弧形板时，由于弹簧作用使得一号弧形板对三号杆产生向下的力，此力抵消了三号杆向上移动的一部分力；三号杆继续移动，待三号杆移动到二号弧形板位置时，由于转轴作用对一号弧形板产生向上的力，三号杆在一号弧形板和二号弧形板的作用下停止移动，以防在二号滑块停止运动后，三号杆由于惯性继续按照阻挡板的形状继续移动，造成三号杆的碰撞损坏，从而提高了三号杆的使用寿命。
[0022] 本发明的有益效果如下：
[0023] 1.本发明所述的一种石墨烯生产工艺，该工艺采用研磨剥离机，该研磨剥离机通过一号伸缩杆的伸缩和舒张控制第一电机的位置，在第一电机的转动中，一号齿轮、一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮的相互啮合转动，使得相应的一号杆带动下磨盘和二号杆带动上磨盘进行闭合和分离，在闭合时进行石墨烯的研磨剥离，分离时进行上磨盘的清理，从而提高了石墨烯研磨剥离的效率和品质。
[0024] 2.本发明所述的一种石墨烯生产工艺，该工艺采用研磨剥离机，该研磨剥离机通过Z字形的阻挡板对三号杆的阻挡，四号杆继续向上运动，三号杆与四号杆通过弹簧间的拉扯，使得与之连接的上磨盘既进行上下抖动又进行左右摆动，加快了存留石墨烯从上磨盘中脱离，从而提高了上磨盘的清理效率，进而提高了石墨烯研磨剥离的效率和品质。
[0025] 3.本发明所述的一种石墨烯生产工艺，该工艺采用研磨剥离机，该研磨剥离机通过阻挡板上转动安装的一号弧形板和二号弧形板的相互配合，使得三号杆能够及时的停止，减小了三号杆由于惯性继续移动，从而减少了三号杆和阻挡板的损坏，进而提高了石墨烯研磨剥离效率和品质。
附图说明
[0026] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0028] 图2是研磨剥离机的主视图；
[0029] 图3是图2中A-A的剖视图；
[0030] 图4是图2中B-B的剖视图；
[0031] 图中：机架1、控制模块2、研磨模块3、阻挡板4、一号伸缩杆21、第一电机22、一号齿轮23、一号椭圆齿轮24、二号椭圆齿轮25、一号杆26、一号滑块27、二号杆28、二号滑块29、一号滑槽11、二号滑槽12、第二电机31、第三电机32、一号固定板33、下磨盘34、二号固定板35、上磨盘36、三号杆281、四号杆282、卡扣283、一号弧形板41、二号弧形板42。
具体实施方式
[0032] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0033] 如图1至图4所示，本发明所述的一种石墨烯生产工艺，该工艺包括以下步骤：
[0034] 步骤一：将乙醇、环戊二烯、三价铁盐和助磨剂按照比例配置成剥离液；
[0035] 步骤二：将石墨鳞片与步骤一中的剥离液放入到混合机中进行混合；
[0036] 步骤三：将步骤二中混合好的石墨鳞片放入到研磨剥离机中进行剥离；
[0037] 步骤四：将步骤三中剥离后的悬浮液进行收集，静置后得到石墨烯的初产品；
[0038] 步骤五：将步骤四中的初产品放入到离心机中进行离心处理，取上层清液；
[0039] 步骤六：将步骤五中离心后的上层清液放入到真空过滤装置中进行过滤；
[0040] 步骤七：将步骤六中过滤后留下的物质进行洗涤，并放在冷冻干燥装置中进行冷冻，冷冻后，得到石墨烯产品；
[0041] 其中，所述的研磨剥离机包括机架1；还包括控制模块2、研磨模块3和阻挡板4；所述阻挡板4的数目为两个，阻挡板4固定安装在机架1的顶部，阻挡板4用于配合研磨模块3的抖动；所述研磨模块3位于机架1的中部，研磨模块3用于石墨粉体的研磨；所述控制模块2的数目为两个，控制模块2位于机架1的外侧，控制模块2用于控制研磨模块3的分离；其中：
[0042] 所述控制模块2包括一号伸缩杆21、第一电机22、一号齿轮23、一号椭圆齿轮24、二号椭圆齿轮25、一号杆26、一号滑块27、二号杆28和二号滑块29；所述一号伸缩杆21一端固定安装在机架1底板上，一号伸缩杆21另一端与第一电机22固定连接；所述第一电机22输出轴与一号齿轮23固定连接；所述机架1支柱内部中开设有一号滑槽11和二号滑槽12；所述二号滑槽12位于一号滑槽11上方；所述一号滑槽11中设有一号滑块27；所述二号滑槽12中设有二号滑块29；所述一号滑块27转动安装在水平方向上一号杆26的表面，一号滑块27通过竖直方向的弹簧与机架1支柱固定连接；所述一号杆26一端与研磨模块3固定连接，一号杆26另一端与一号椭圆齿轮24固定连接；所述二号滑块29转动安装在水平方向上二号杆28的表面，二号滑块29通过竖直方向的弹簧与机架1支柱固定连接；所述二号杆28一端与研磨模块3固定连接，二号杆28另一端与二号椭圆齿轮25固定连接；所述一号椭圆齿轮24一端与一号齿轮23啮合传动，一号椭圆齿轮24另一端与二号椭圆齿轮25啮合传动。工作时，打开第一电机22开关，一号齿轮23在第一电机22的带动下进行转动，一号齿轮23通过与一号椭圆齿轮24啮合，使得一号椭圆齿轮24转动；同时一号椭圆齿轮24和二号椭圆齿轮25的啮合，也使得二号椭圆齿轮25转动；在一号齿轮23、一号椭圆齿轮24和二号椭圆齿轮25转动中，一号伸缩杆21带动第一电机22进行相应的收缩和舒展；当一号椭圆齿轮24和二号椭圆齿轮25转动到最近啮合点时，同时一号伸缩杆21带动第一电机22向上运动；一号椭圆齿轮24带动一号杆26和二号椭圆齿轮25带动二号杆28将研磨模块3闭合，闭合的研磨模块3对石墨粉体进行研磨剥离；当一号椭圆齿轮24与二号椭圆齿轮25从最近啮合点转动到最远啮合点时，同时一号伸缩杆21带动第一电机22向下运动，二号椭圆齿轮25带动的二号杆28受到向上的力，二号杆28中的二号滑块29在此力的作用下，二号滑块29在二号滑槽12中滑动；同时一号椭圆齿轮24带动的一号杆26受到向下的力，一号杆26中的一号滑块27在此力的作用下，一号滑块27在一号滑槽11中滑动；通过一号滑块27和二号滑块29在相应的一号滑槽11和二号滑槽12中向相反方向滑动，使得研磨模块3的下磨盘34和上磨盘36分离。
[0043] 所述研磨模块3包括第二电机31、第三电机32、一号固定板33、第二电机31、下磨盘34、二号固定板35和上磨盘36；所述一号固定板33与一号杆26端头固定连接，一号固定板33顶部固定安装有第二电机31；所述第二电机31输出轴与下磨盘34固定连接；所述下磨盘34底部一侧设有出料口；所述二号固定板35与二号杆28端头固定连接，二号固定板35底部固定安装有第三电机32；所述第三电机32输出轴与上磨盘36固定连接；所述上磨盘36的顶部一侧设有进料口。工作时，在上磨盘36和下磨盘闭合时，关闭第一电机22，一号椭圆齿轮24和二号椭圆齿轮25停止转动，上磨盘36和下磨盘34停在闭合时的地方；此时将石墨粉体从上磨盘36中的进料口输送到下磨盘34中，打开第二电机31和第三电机32的开关，第二电机
31带动下磨盘34和第三电机32带动上磨盘36进行高速旋转，石墨粉体在下磨盘34和上磨盘
36的旋转中进行充分且均匀的剥离。
[0044] 作为本发明的一种实施方式，所述二号杆28由三号杆281和四号杆282组成；所述四号杆282端头与二号椭圆齿轮25固定连接；所述三号杆281端头与上磨盘36固定连接，三号杆281位于阻挡板4的下方，三号杆281中固定安装有卡扣283；所述卡扣283用于将三号杆281与四号杆282卡在一起，三号杆281与四号杆282之间连接有弹簧。工作时，在三号杆281未受到阻挡板4阻挡时，三号杆281和四号杆282在卡扣283的作用下，三号杆281和四号杆
282卡在一起不产生分离，当一号椭圆齿轮24和二号椭圆齿轮25从最近啮合点转动到最远啮合点时，二号杆28慢慢向阻挡板4靠近，在二号杆28接触到阻挡板4时，阻挡板4将三号杆
281阻挡，二号滑块29带动四号杆282继续向上运动，四号杆282从三号杆281的卡扣283中脱离，由于三号杆281和四号杆282之间连接有弹簧，三号杆281对四号杆282产生向下的拉力，使得连接的上磨盘36产生上下抖动，上磨盘36在抖动中进行清理，使得研磨剥离后存留在上磨盘36的石墨烯从上磨盘36中抖落，以防存留的石墨烯与再次研磨的石墨粉体混合，从而提高了石墨烯的品质。
[0045] 作为本发明的一种实施方式，所述阻挡板4的形状为Z字形，Z字形的阻挡板4的一端与机架1顶部固定连接，Z字形的阻挡板4另一端通过对三号杆281的阻挡，使得三号杆281与四号杆282分离。工作时，通过Z字形阻挡板4对三号杆281阻挡，三号杆281和四号杆282分离，三号杆281和四号杆282受到弹簧对它们的相互拉扯，四号杆282继续向上运动，三号杆281按照阻挡板4的形状移动，在弹簧的相互拉扯中，使得与之连接的上磨盘36既进行上下抖动又进行左右摆动，使得存留在上磨盘36的石墨烯更快的从上磨盘36中脱离，提高了石墨烯的清理效率，进而提高了石墨烯研磨剥离效率和品质。
[0046] 作为本发明的一种实施方式，所述阻挡板4一侧设有一号弧形板41；所述一号弧形板41通过转轴转动安装在阻挡板4的上部拐角处平面，一号弧形板41的端头通过弹簧与阻挡板4固定连接。工作时，四号杆282在二号滑块29的作用下快速的向上运动，相应的三号杆281按照阻挡板4移动的过程中速度也很快，通过三号杆281一号弧形板41，一号弧形板41在弹簧的作用下，对三号杆281的运动进行缓冲，避免三号杆281弯曲。
[0047] 作为本发明的一种实施方式，所述一号弧形板41的转轴一侧设置二号弧形板42；一号弧形板41和二号弧形板42呈S形分布。工作时，在三号杆281冲击一号弧形板41时，由于弹簧作用使得一号弧形板41对三号杆281产生向下的力，此力抵消了三号杆281向上移动的一部分力；三号杆281继续移动，待三号杆281移动到二号弧形板42位置时，由于转轴作用对一号弧形板41产生向上的力，三号杆281在一号弧形板41和二号弧形板42的作用下停止移动，以防在二号滑块29停止运动后，三号杆281由于惯性继续按照阻挡板4的形状继续移动，造成三号杆281的碰撞损坏，从而提高了三号杆281的使用寿命。
[0048] 工作时，打开第一电机22开关，一号齿轮23在第一电机22的带动下进行转动，一号齿轮23通过与一号椭圆齿轮24啮合，使得一号椭圆齿轮24转动；同时一号椭圆齿轮24和二号椭圆齿轮25的啮合，也使得二号椭圆齿轮25转动，一号伸缩杆21带动第一电机22进行相应的收缩和舒展；一号椭圆齿轮24和二号椭圆齿轮25转动到最近啮合点时，同时一号伸缩杆21带动第一电机22向上运动，一号杆26和二号杆28将上磨盘36和下磨盘34闭合；在上磨盘36和下磨盘闭合时，关闭第一电机22，一号椭圆齿轮24和二号椭圆齿轮25停止转动；此时将石墨粉体从上磨盘36中的进料口输送到下磨盘34中，打开第二电机31和第三电机32的开关，第二电机31带动下磨盘34和第三电机32带动上磨盘36进行高速旋转，石墨粉体在下磨盘34和上磨盘36的旋转中进行充分且均匀的研磨剥离，产生的石墨烯从下磨盘34底部的出料口输出；当一号椭圆齿轮24与二号椭圆齿轮25从最近啮合点转动到最远啮合点时，同时一号伸缩杆21带动第一电机22向下运动，二号椭圆齿轮25带动的二号杆28受到向上的力，二号杆28中的二号滑块29在此力的作用下，二号滑块29在二号滑槽12中滑动；同时一号椭圆齿轮24带动的一号杆26受到向下的力，一号杆26中的一号滑块27在此力的作用下，一号滑块27在一号滑槽11中滑动；通过一号滑块27和二号滑块29在相应的一号滑槽11和二号滑槽12中向相反方向滑动，使得研磨模块3产生分离；在三号杆281未受到阻挡板4阻挡时，三号杆281和四号杆282在卡扣283的作用下，三号杆281和四号杆282牢牢的卡在一起不产生分离，当阻挡板4对三号杆281阻挡时，三号杆281和四号杆282分离，三号杆281和四号杆282受到弹簧对它们的相互拉扯，四号杆282继续向上运动，三号杆281按照阻挡板4的形状移动，在弹簧的相互拉扯中，使得与之连接的上磨盘36既进行上下抖动又进行左右摆动，使得存留在上磨盘36的石墨烯更快的从上磨盘36中脱离；在三号杆281冲击一号弧形板41时，由于弹簧作用使得一号弧形板41对三号杆281产生向下的力，此力抵消了三号杆281向上移动的一部分力；三号杆281继续移动，待三号杆281移动到二号弧形板42位置时，由于转轴作用对一号弧形板41产生向上的力，三号杆281在一号弧形板41和二号弧形板42的作用下停止移动，以防在二号滑块29停止运动后，三号杆281由于惯性继续按照阻挡板4的形状继续移动，造成三号杆281的碰撞损坏，从而提高了三号杆281的使用寿命。
[0049] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述
实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。
