一种石墨烯颗粒加工工艺的制作方法

1.本发明涉及石墨烯加工技术领域，具体为一种石墨烯颗粒加工工艺。


背景技术：

2.石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。
3.在对石墨烯颗粒加工时，粉碎送料步骤至关重要。
4.参考中国专利公开号为cn102765604b一种粉末输送装置，包括泵体、吸粉柱塞、吸粉管、出粉管、吸粉管开关阀和出粉管开关阀，其中：泵体里面设置传送腔，传送腔上设置进粉口与吸粉管连接，传送腔上设置出粉口与出粉管的一端连接，该粉末输送装置进粉时更顺畅，能提高进粉量和进粉平稳性。
5.参考中国专利公开号为cn210634135u增材粉末筛分机，包括机体，所述机体的上部两侧分别焊接有第一筛箱和第二筛箱，第一筛箱和第二筛箱的底部均通过连接管连接至第三筛箱，第三筛箱通过固定轴安装于机体的内壁之间，并且第三筛箱的底部连接有分流管。
6.综合分析以上参考专利，可得出以下缺陷：
7.(1)中国专利公开号为cn102765604b中的一种粉末输送装置，粉口位于传送腔的内侧壁，进粉口高于出粉口，它进粉时更顺畅，能提高进粉量和进粉平稳性，但是需要使用出粉管进行远距离输送时，出粉管易发生堵塞现象，现有的防堵塞方式大多通过振动的方式进行防堵，但由于出粉管较长，振动防堵效果差；
8.(2)中国专利公开号为cn210634135u中的增材粉末筛分机，通过设置多个振动筛提高了筛分的效果，而且还提高了筛分的效率，但是需要对原料进行分级筛分处理，操作麻烦，且能耗较高，采用该设备不能对石墨烯粉末进行一次性筛分，使用便捷性低。
9.因此，本发明提出一种石墨烯颗粒加工工艺，以解决上述提到的问题。


技术实现要素：

10.针对现有技术的不足，本发明提供了一种石墨烯颗粒加工工艺，解决了出粉管易发生堵塞现象，现有的防堵塞方式大多通过振动的方式进行防堵，但由于出粉管较长，振动防堵效果差；需要对原料进行分级筛分处理，操作麻烦，且能耗较高，不能对石墨烯粉末进行一次性筛分，使用便捷性低的问题。
11.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种石墨烯颗粒加工工艺，具体包括以下步骤：
12.s1、利用成型模具对石墨烯原料进行挤压切割成型，形成石墨烯颗粒；
13.s2、利用烘干设备对将成型的石墨烯颗粒进行加热烘干；
14.s3、然后将烘干后的放入粉碎送料装置中，进行粉碎并送料。
15.其中，步骤s3中的粉碎送料装置包括底座，所述底座的顶部从左至右依次固定有粉碎箱、送料架，所述送料架的下方固定有架板，所述架板的顶部固定有筛分箱，所述送料架的顶部固定有与粉碎箱相连通的吸排机，所述吸排机的出料端连通有出粉管，所述出粉管的一端依次贯穿送料架、筛分箱并延伸至筛分箱的内部，所述送料架上设置有出粉管防堵机构，所述筛分箱的两侧均开设有通孔，两个所述通孔的内壁均设置有阻隔网，所述架板的下方固定有冷却箱，所述筛分箱的内部固定有矩形框，所述矩形框内壁的两侧之间固定有分隔板，所述冷却箱与筛分箱之间设置有冷却出料机构，所述底座与粉碎箱之间设置有原料回收机构；
16.所述出粉管防堵机构包括固定在送料架顶部的活塞筒和固定在送料架下方的驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定有贯穿至送料架上方的驱动轴，所述驱动轴位于送料架上方的表面固定有转盘，所述活塞筒的内壁滑动安装有活塞，所述活塞的表面固定有贯穿至活塞筒外部的推拉杆，所述转盘的表面转动连接有拉动条，所述拉动条与推拉杆的表面之间通过销轴转动连接，所述活塞筒的后方连通有出气管，所述出气管的一端连通有横管，所述横管的表面连通有斜连管，所述斜连管与出粉管的表面连通，所述出气管的表面连通有进气管，所述横管的表面连通有第一单向阀，所述进气管的表面固定有第二单向阀，所述驱动轴的表面设置有传动重力筛分机构。
17.所述传动重力筛分机构包括固定在驱动轴表面的第一皮带轮，所述送料架上设置有转杆，所述转杆的底端依次贯穿送料架、筛分箱并延伸至筛分箱的内部，所述转杆的表面固定有第二皮带轮，所述第二皮带轮与第一皮带轮的表面之间通过第一皮带传动连接，所述筛分箱内壁的两侧之间转动有转辊，所述转杆的表面固定有第一锥齿轮，所述转辊的表面固定有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述转辊的表面固定有驱动筛分板，所述转辊的表面设置有传动抖料机构。
18.所述传动抖料机构包括固定在转辊表面的第三皮带轮和转动连接在筛分箱内壁两侧之间的驱动杆，所述驱动杆的表面固定有第四皮带轮，所述第三皮带轮与第四皮带轮的表面之间通过第二皮带传动连接，所述筛分箱内壁的顶部转动有抖动板，所述驱动杆的表面固定有与抖动板底部接触的凸轮，所述抖动板的顶部与筛分箱内壁的顶部之间固定有震动弹簧。
19.优选的，所述冷却出料机构包括连通在筛分箱的底部的矩形管，所述冷却箱的顶部开设有与矩形管连通的矩形槽，所述筛分箱内壁的顶部与底部之间固定有隔开板，所述隔开板设置有多个，相邻两个所述隔开板之间固定有斜导板，所述冷却箱的前方嵌设有密封盖，所述冷却箱的两侧均固定有震动电机。
20.优选的，所述原料回收机构包括固定在粉碎箱顶部的负压罩和固定在底座顶部的回收箱，所述底座的顶部还固定有引风机，所述引风机的进风口通过第一导管与负压罩的左侧连通。
21.优选的，所述引风机的出风口通过第二导管与回收箱的左侧连通，所述回收箱内壁的四周之间固定有滤网，所述回收箱的右侧连通有第三导管。
22.优选的，所述通孔与阻隔网之间设置有活动拆卸机构，所述活动拆卸机构包括固定在阻隔网表面的铁块，所述通孔的内壁开设有与铁块相适配的插槽。
23.优选的，所述通孔的内壁开设有与铁块相适配的弧形旋转槽，所述弧形旋转槽的内壁嵌设有与铁块配合使用的磁块，所述插槽与所述弧形旋转槽连通。
24.优选的，所述分隔板设置有多个，相邻两个分隔板之间的间距相同，所述抖动板倾斜设置，所述抖动板的右侧高度大于驱动筛分板的最大高度，所述出粉管的一端位于抖动板的正上方。
25.有益效果
26.本发明提供了一种石墨烯颗粒加工工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：
27.(1)、该石墨烯颗粒加工工艺，通过在出粉管防堵机构包括固定在送料架顶部的活塞筒和固定在送料架下方的驱动电机，驱动电机的输出轴固定有贯穿至送料架上方的驱动轴，驱动轴位于送料架上方的表面固定有转盘，活塞筒的内壁滑动安装有活塞，活塞的表面固定有贯穿至活塞筒外部的推拉杆，转盘的表面转动连接有拉动条，拉动条与推拉杆的表面之间通过销轴转动连接，活塞筒的后方连通有出气管，出气管的一端连通有横管，通过出粉管防堵机构的设置，便于利用气压对出粉管进行挤压，使得出粉管内部形成不稳定气流，有效防止出粉管发生堵塞，可进行多点气流挤压，不需要通过带动出粉管震动疏通，疏通效果好。
28.(2)、该石墨烯颗粒加工工艺，通过在驱动轴的表面设置有传动重力筛分机构，传动重力筛分机构包括固定在驱动轴表面的第一皮带轮，送料架上设置有转杆，转杆的底端依次贯穿送料架、筛分箱并延伸至筛分箱的内部，转杆的表面固定有第二皮带轮，第二皮带轮与第一皮带轮的表面之间通过第一皮带传动连接，筛分箱内壁的两侧之间转动有转辊，转杆的表面固定有第一锥齿轮，转辊的表面固定有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，转辊的表面固定有驱动筛分板，传动抖料机构包括固定在转辊表面的第三皮带轮和转动连接在筛分箱内壁两侧之间的驱动杆，便于利用驱动电机作为动力，直接带动驱动筛分板进行转动，进而可利用石墨烯粉末颗粒大小不同重力也不同原理，能对石墨烯粉末进行吹动筛分，且不需要振动筛对石墨烯粉末进行多次筛分，一次筛分便可得到多种不同颗粒大小的石墨烯粉末，操作方便，且能耗低，通过传动抖料机构的设置，可将掉落的石墨烯粉末进行振动打散，使得石墨烯粉末在落下时不会堆积在一起，便于筛分工作的进行。
29.(3)、该石墨烯颗粒加工工艺，通过在冷却出料机构包括连通在筛分箱的底部的矩形管，冷却箱的顶部开设有与矩形管连通的矩形槽，筛分箱内壁的顶部与底部之间固定有隔开板，隔开板设置有多个，相邻两个隔开板之间固定有斜导板，冷却箱的前方嵌设有密封盖，冷却箱的两侧均固定有震动电机，通过冷却出料机构的设置，便于对筛分后的石墨烯粉末进行分类冷却并实现自动出料，使用方便。
30.(4)、该石墨烯颗粒加工工艺，通过在原料回收机构包括固定在粉碎箱顶部的负压罩和固定在底座顶部的回收箱，底座的顶部还固定有引风机，引风机的进风口通过第一导管与负压罩的左侧连通，通过原料回收机构的设置，便于对粉碎时扬起的石墨烯粉尘进行回收利用，减少原料的浪费。
附图说明
31.图1为本发明整体结构的示意图；
32.图2为本发明筛分箱结构的立体剖视图；
33.图3为本发明出粉管防堵机构的示意图；
34.图4为本发明传动重力筛分机构的示意图；
35.图5为本发明传动抖料机构的示意图；
36.图6为本发明活塞筒结构的立体剖视图；
37.图7为本发明图2中a处的局部放大图；
38.图8为本发明冷却箱结构的示意图；
39.图9为本发明回收箱结构的立体剖视图；
40.图10为本发明筛分箱结构的侧剖视图。
41.图中：1
‑
底座、2
‑
粉碎箱、3
‑
送料架、4
‑
架板、5
‑
筛分箱、6
‑
吸排机、7
‑
出粉管、8
‑
出粉管防堵机构、81
‑
活塞筒、82
‑
驱动电机、83
‑
驱动轴、84
‑
转盘、85
‑
活塞、86
‑
推拉杆、87
‑
拉动条、88
‑
出气管、89
‑
传动重力筛分机构、89
‑1‑
第一皮带轮、89
‑2‑
转杆、89
‑3‑
第二皮带轮、89
‑4‑
第一皮带、89
‑5‑
转辊、89
‑6‑
第一锥齿轮、89
‑7‑
第二锥齿轮、89
‑8‑
驱动筛分板、89
‑9‑
传动抖料机构、89
‑
91
‑
第三皮带轮、89
‑
92
‑
驱动杆、89
‑
93
‑
第四皮带轮、89
‑
94
‑
第二皮带、89
‑
95
‑
抖动板、89
‑
96
‑
凸轮、89
‑
97
‑
震动弹簧、810
‑
斜连管、811
‑
进气管、812
‑
第一单向阀、813
‑
第二单向阀、814
‑
横管、9
‑
通孔、10
‑
阻隔网、11
‑
冷却箱、12
‑
矩形框、13
‑
分隔板、14
‑
冷却出料机构、141
‑
矩形管、142
‑
矩形槽、143
‑
隔开板、144
‑
斜导板、145
‑
密封盖、146
‑
震动电机、15
‑
原料回收机构、151
‑
负压罩、152
‑
回收箱、153
‑
引风机、154
‑
第二导管、155
‑
滤网、156
‑
第三导管、157
‑
第一导管、16
‑
活动拆卸机构、161
‑
铁块、162
‑
插槽、163
‑
弧形旋转槽、164
‑
磁块。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.请参阅图1
‑
10，本发明提供一种技术方案：一种石墨烯颗粒加工工艺，具体包括以下步骤：
44.s1、利用成型模具对石墨烯原料进行挤压切割成型，形成石墨烯颗粒；
45.s2、利用烘干设备对将成型的石墨烯颗粒进行加热烘干；
46.s3、然后将烘干后的放入粉碎送料装置中，进行粉碎并送料。
47.其中，步骤s3中的粉碎送料装置包括底座1，底座1的顶部从左至右依次固定有粉碎箱2、送料架3，粉碎箱2可对石墨烯颗粒进行粉碎，送料架3的下方固定有架板4，架板4的顶部固定有筛分箱5，前方铰接有箱门，送料架3的顶部固定有与粉碎箱2相连通的吸排机6，吸排机6可对石墨烯粉末进行吸附运输，与外部电源电性连接并通过控住开关进行控制，吸排机6的出料端连通有出粉管7，便于运送石墨烯粉末，出粉管7的一端依次贯穿送料架3、筛分箱5并延伸至筛分箱5的内部，送料架3上设置有出粉管防堵机构8，筛分箱5的两侧均开设
有通孔9，有效保证筛分箱5内部的气流流通，两个通孔9的内壁均设置有阻隔网10，有效防止石墨烯粉末散落至筛分箱5外部，架板4的下方固定有冷却箱11，内部设置有冷却设备，具有降温冷却功能，筛分箱5的内部固定有矩形框12，矩形框12的外周与筛分箱5内壁的四周固定，矩形框12内壁的两侧之间固定有分隔板13，可将矩形框12分割成多个间隔部分，冷却箱11与筛分箱5之间设置有冷却出料机构14，底座1与粉碎箱2之间设置有原料回收机构15；
48.由图1、图2、图3和图6所示，本发明实施例中，出粉管防堵机构8包括固定在送料架3顶部的活塞筒81和固定在送料架3下方的驱动电机82，与外部电源电性连接并通过控住开关进行控制，驱动电机82的输出轴固定有贯穿至送料架3上方的驱动轴83，驱动轴83位于送料架3上方的表面固定有转盘84，活塞筒81的内壁滑动安装有活塞85，活塞85与活塞筒81接触处密封性良好，活塞85的表面固定有贯穿至活塞筒81外部的推拉杆86，转盘84的表面转动连接有拉动条87，拉动条87与推拉杆86的表面之间通过销轴转动连接，活塞筒81的后方连通有出气管88，出气管88的一端连通有横管814，左端为密封状态，横管814的表面连通有斜连管810，进气方向向粉末输送的方便倾斜，设置有多个，斜连管810与出粉管7的表面连通，出气管88的表面连通有进气管811，横管814的表面连通有第一单向阀812，使得气体只能由横管814进入斜连管810中，进气管811的表面固定有第二单向阀813，使得气体只能由进气管811进入出气管88中，驱动轴83的表面设置有传动重力筛分机构89。
49.由图2和图4所示，本发明实施例中，传动重力筛分机构89包括固定在驱动轴83表面的第一皮带轮89
‑
1，可由驱动轴83带动，不需要单独使用驱动组件，有效做到节约能耗的目的，送料架3上设置有转杆89
‑
2，转杆89
‑
2的底端依次贯穿送料架3、筛分箱5并延伸至筛分箱5的内部，转杆89
‑
2的表面固定有第二皮带轮89
‑
3，第二皮带轮89
‑
3与第一皮带轮89
‑
1的表面之间通过第一皮带89
‑
4传动连接，筛分箱5内壁的两侧之间转动有转辊89
‑
5，转杆89
‑
2的表面固定有第一锥齿轮89
‑
6，转辊89
‑
5的表面固定有与第一锥齿轮89
‑
6相啮合的第二锥齿轮89
‑
7，转辊89
‑
5的表面固定有驱动筛分板89
‑
8，设置有多个，在转动时，形成的气流会吹动石墨烯粉末，转辊89
‑
5的表面设置有传动抖料机构89
‑
9。
50.由图2和图5所示，本发明实施例中，传动抖料机构89
‑
9包括固定在转辊89
‑
5表面的第三皮带轮89
‑
91和转动连接在筛分箱5内壁两侧之间的驱动杆89
‑
92，第三皮带轮89
‑
91可由转辊89
‑
5带动，不需要单独使用驱动组件，有效做到节约能耗的目的，转辊89
‑
5驱动杆89
‑
92的表面固定有第四皮带轮89
‑
93，第三皮带轮89
‑
91与第四皮带轮89
‑
93的表面之间通过第二皮带89
‑
94传动连接，筛分箱5内壁的顶部转动有抖动板89
‑
95，驱动杆89
‑
92的表面固定有与抖动板89
‑
95底部接触的凸轮89
‑
96，抖动板89
‑
95的顶部与筛分箱5内壁的顶部之间固定有震动弹簧89
‑
97，便于配合凸轮89
‑
96带动抖动板89
‑
95上下往复摆动，进而使得从出粉管7掉落的石墨烯粉末能被打散掉落，方便驱动筛分板89
‑
8进行吹动筛分。
51.由图2和图8所示，本发明实施例中，冷却出料机构14包括连通在筛分箱5的底部的矩形管141，位于两个相邻的分隔板13之间，冷却箱11的顶部开设有与矩形管141连通的矩形槽142，筛分箱5内壁的顶部与底部之间固定有隔开板143，隔开板143设置有多个，相邻两个隔开板143之间固定有斜导板144，倾斜设置，配合震动电机146便于石墨烯粉末快速滑落，冷却箱11的前方嵌设有密封盖145，冷却箱11的两侧均固定有震动电机146，与外部电源电性连接并通过控制开关进行控制。
52.由图1和图9所示，本发明实施例中，原料回收机构15包括固定在粉碎箱2顶部的负
压罩151和固定在底座1顶部的回收箱152，前方铰接有箱门，底座1的顶部还固定有引风机153，与外部电源电性连接并通过控制开关进行控制，引风机153的进风口通过第一导管157与负压罩151的左侧连通，引风机153的出风口通过第二导管154与回收箱152的左侧连通，回收箱152内壁的四周之间固定有滤网155，便于对石墨粉末扬尘进行过滤格挡，并集中在其表面，方便后期的回收利用，回收箱152的右侧连通有第三导管156。
53.由图2和图10所示，本发明实施例中，通孔9与阻隔网10之间设置有活动拆卸机构16，活动拆卸机构包括固定在阻隔网10表面的铁块161，通孔9的内壁开设有与铁块161相适配的插槽162，通孔9的内壁开设有与铁块161相适配的弧形旋转槽163，弧形旋转槽163的内壁嵌设有与铁块161配合使用的磁块164，通过磁块164与铁块161的配合便于对阻隔网10进行定位，进而方便对阻隔网10进行拆装清理，插槽162与弧形旋转槽163连通。
54.由图2所示，本发明实施例中，分隔板13设置有多个，相邻两个分隔板13之间的间距相同，抖动板89
‑
95倾斜设置，抖动板89
‑
95的右侧高度大于驱动筛分板89
‑
8的最大高度，出粉管7的一端位于抖动板89
‑
95的正上方
55.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
56.工作时，将石墨烯颗粒放入粉碎箱2中进行粉碎加工，同时启动引风机153，扬起石墨烯粉尘依次通过第一导管157、引风机153、第二导管154进入回收箱152中，并集中在滤网155上，粉碎后，启动吸排机6，通过出粉管7对粉碎后的石墨烯粉末进行输送，将石墨烯粉末输送至筛分箱5中，因出粉管7较长，为避免出粉管7发生堵塞，启动驱动电机82，通过驱动轴83带动转盘84转动，进而通过拉动条87带动推拉杆86前后往复运动，使得活塞85在活塞筒81内部不断前后滑动，在活塞85向后滑动时，气体只能通过出气管88进入横管814中，并通过第一单向阀812进入斜连管810中，气流通过斜连管810进入出粉管7中，使得出粉管7中形成不稳定气流，实现多点气流挤压，有效防止出粉管7发生堵塞，活塞85向前滑动时，外部气体通过进气管811和第二单向阀813进入出气管88中，并通过出气管88进入活塞筒81中。
57.石墨烯粉末掉落至抖动板89
‑
95上，与此同时，在驱动轴83的带动下，进而通过第一皮带轮89
‑
1、第一皮带89
‑
4和第二皮带轮89
‑
3的配合，带动转杆89
‑
2转动，进而在第一锥齿轮89
‑
6和第二锥齿轮89
‑
7的配合下，带动转辊89
‑
5转动，进一步在第三皮带轮89
‑
91、第二皮带89
‑
94、第四皮带轮89
‑
93的带动下，使得驱动杆89
‑
92能被带动，进而使得凸轮96不断撞击抖动板89
‑
95底部，在震动弹簧89
‑
97的配合下，带动抖动板89
‑
95不断上下摆动，进而使得掉落在抖动板89
‑
95上的石墨烯粉末能被快速打散，同时驱动筛分板89
‑
8快速转动，形成的气流可对打散的石墨烯粉末进行吹动，因石墨烯粉末中含有颗粒大小不同的粉末，使得在驱动筛分板89
‑
8的吹动下，颗粒大的粉末掉落至靠近驱动筛分板89
‑
8的一侧，以此类推，颗粒越小的粉末，距离驱动筛分板89
‑
8的距离越远，进行可通过分隔板13将不同颗粒大小的石墨烯粉末分隔开，筛分后的石墨烯粉末通过矩形管141掉落至矩形槽142中，并通过矩形槽142进入冷却箱11内部，石墨烯粉末被隔开板143分开，并依次储存在各个斜导板144顶部，待粉末冷却后，可通过启动震动电机146，进而使得粉末沿斜导板144滑落，打开密封盖145便可将粉末取出。
58.因气流的流动，使得两侧的阻隔网10上均吸附有残留粉末，需要对阻隔网10进行拆卸清理时，转动阻隔网10，进而使得铁块161脱离磁块164，使得铁块161能在弧形旋转槽163中转动，进而使得铁块161进入插槽162中，然后将阻隔网10向筛分箱5外部拉动即可完
成对阻隔网10的拆卸，需要将阻隔网10重新安装时，将上述步骤反向操作即可。
59.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而8不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
60.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。