一种用电弧法制备石墨烯的设备的制作方法

所属技术领域

本发明涉及电弧法制备石墨烯设备，是一种用于生产石墨烯的设备。

背景技术：

目前，现有制备石墨烯的设备，采用的是石墨棒的材料，但存在不足是，石墨棒短，在生产过程中，石墨棒反应相应减少，随石墨棒在生产过程中逐渐缩小，会出现电流变动，电压变动，使生产出的石墨烯产品质量不稳定，产量低，而生产石墨烯的设备，是用氩气、氢气做保护气体，用高压反应，其危险性高，不仅生产成本大，而且生产效率低。

技术实现要素：

为了克服上述存在的问题，本发明目的是要提供一种用电弧法制备石墨烯的设备，腔体是用水循环降温夹层，用氢气和氦气做保护气体，用负压反应，用高纯加长石墨棒做原料反应，用放电设备，随石墨棒在生产过程中逐渐减小，调节电流、电压，达到稳定反应条件，使生产的石墨烯品质稳定，这样，即增加了生产效率，又降低了危险性，设备操作简单。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，该设备由氢气瓶、氦气瓶、阳极、阴极、推进器、腔体、显示屏、制冷装置、放电设备、配电箱、真空泵、工作台等部件组成，在工作台平面的前端设有腔体，腔体内设有多个夹层，腔体的降温是通过夹层内被冷却的水在夹层内循环实现的，腔体的底部左侧设有出料口，在腔体左侧设有阳极，在腔体前方设有观察窗，在观察窗上设有保护眼睛、观察反应情况用的观察片，在腔体右侧设有推进器，推进器的一端与腔体连接，另一端与推进装置连接，在腔体右后侧设有真空挡板阀，腔体上部设有上端盖，在上端盖上设有连接真空压力表和真空计的三通阀，在腔体底部设有穿过底部的阴极，在工作台的中间处设有显示器，推进装置设在工作台的尾部，在工作台内的前端设有放电设备，靠近放电设备设有配电箱，在配电箱处设有水压表，靠近水压表处设有质量流量计，在质量流量计旁设有分水器，工作台内的尾部设有真空泵，在工作台外部的右侧设有制冷装置，使用时阳极与把作阴极的加长石墨棒通过放电设备，激发电弧，最后生产出的石墨烯经出料口排出即可。

本发明的有益效果是，由于采用了上述的技术方案，在真空腔体设有多个夹层，腔体通过夹层内被冷却的水在夹层内循环实现降温，采用氢气和氦气做保护气体，把加长的高纯石墨棒做阴极与阳极在放电设备的放电条件下产生电弧，消耗加长的高纯石墨棒，通过放电设备调节电压、电流大小，达到增加生产的效率，特点是操作简单，增加了安全性，降低了成本，反应条件稳定，生产的石墨烯品质优良，是一种较理想的生产石墨烯的设备。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图1是本发明的示意图。

附图2是本发明真空腔体的剖视图。

图中1、设备，2、氢气瓶，3、氦气瓶，4、阳极，5、阴极，6、推进器，7、腔体，8、上端盖，9、真空挡板阀，10、显示屏，11、推进装置，12、制冷装置，13、放电设备，14、配电箱，15、水压表，16、质量流量计，17、分水器，18、真空泵，19、工作台，20、三通阀，21、观察窗，22、观察片，23、直角截止阀，24、出料口，25、夹层a，26、夹层b，27、夹层c，28、内腔。

具体实施方式

该设备1由氢气瓶2、氦气瓶3、阳极4、阴极5、推进器6、腔体7、显示屏10、制冷装置12、放电设备13、配电箱14、真空泵18、工作台19等部件组成，工作台19的左侧放置氢气瓶2、氦气瓶3，右侧放置制冷装置12，制冷设备12用金属软管连接分水器17，工作台19是不锈钢制成的，在工作台19的上平面前端的腔体7用螺栓固定在工作台19的平面上，腔体7采用夹层降温结构，腔体7内的内腔28与外部均由不锈钢材料焊接形成夹层25a，夹层26b，夹层27c，腔体7的降温是通过夹层内被冷却的水在夹层25a，夹层26b，夹层27c内循环实现的，腔体7采用内部抛光，外部喷砂工艺，阳极4用法兰连接腔体7左侧，阴极5用螺栓固定到腔体7底部右侧，腔体7底部左侧的出料口24采用卡箍密封，推进器6一端用卡箍连接腔体7右侧，另一端推进装置11与推进器6末端采用齿轮咬合，推进设置11用螺栓固定在工作台19的平面上的末端，上端盖8用螺栓连接腔体7上部，三通阀20连接上端盖8的上部的真空压力表、真空计，真空挡板阀9用卡箍连接腔体7，观察窗21用螺栓连接腔体7前方处，观察片22放置在观察窗21上，观察片22的材质是石英玻璃，直角截止阀23设置在观察窗21的两侧用螺纹与腔体7连接，显示器10用支架放置在工作台19的平面中央，放电设备13放置在工作台19内的下部前端，放电设备13采用电缆连接阳极4、阴极5，分水器17分别连接进水管、出水管，通过快接三通用软管连接分水器17、水压表15、阴极5通过快接三通用软管连接分水器17、腔体7、阴极5，真空挡板阀9用波纹管连接真空泵18，观察窗21右侧直角截止阀23用不锈钢管连接质量流量计16，氢气瓶2、氦气瓶3分别用金属软管连接质量流量计16，这样即可进入工作状态。

技术特征：

技术总结
一种用电弧法制备石墨烯的设备，该设备由氢、氦气瓶、阳、阴极、推进器、腔体、显示屏、制冷装置、放电设备、工作台等组成，工作台上设有腔体，腔体内设有多个夹层，底部设有出料口，左侧设有阳极，右侧设有推进器，腔体底部设有阴极，工作台的中间处设有显示器，推进装置在工作台的尾部，工作台内设有放电设备，配电箱，外部设有制冷装置，特点是真空腔体设有多个夹层，氢气和氦气做保护气体，加长的高纯石墨棒做阴极与阳极在放电设备的放电条件下产生电弧，消耗加长的高纯石墨棒，放电设备调节电压、电流大小，达到增加生产的效率，操作简单，增加了安全性，降低了成本，反应条件稳定，生产的石墨烯品质优良，是一种较理想生产石墨烯的设备。

技术研发人员：李强;单立龙;李厚福
受保护的技术使用者：黑龙江省华升石墨股份有限公司
技术研发日：2016.09.18
技术公布日：2018.03.27