真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法技術

本發明專利技術提供一種真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法，包括平臺、真空室罩、電磁震蕩器、石墨烯盒斗和壓力板，其特征是將工業化量產的粉狀石墨烯碎片在平臺和真空室罩組合的真空室內，由電磁震蕩器小幅高頻震動石墨烯盒斗，使石墨烯碎片在無氣阻狀態下摩擦展平，在相互碰撞中對接延展二維晶體，使之成為更接近連續石墨烯二維晶片性質和性能的石墨烯膜片，本發明專利技術與現有技術相比，裝置結構簡單、制做容易、使用方便、易于普及和批量投入及量產，其產品成品性能特質更接近連續石墨烯，且厚度和面積易控，為石墨烯高端應用提供更廣闊前景和可能。

【技術實現步驟摘要】
真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法一、
：本專利技術屬于新材料加工制作，具體的說是一種真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法。二、
技術介紹
：石墨烯以其在電學、熱學、力學等方面卓越的優勢特性、性能受到社會的普遍關注和重視，被稱為顛覆世界的新材料，成為相關業界人員、單位、企業的熱門話題、研究對象和爭相開發的熱門行業。目前，我國的石墨烯研發和生產均走在世界前列，但是大多數的研究開發多存在人財分散、規模小、層次低、各自為政、千篇一律、齊頭并進的重復狀態。出成果、出產品、出效益成為普遍的追求目標，急功近利、趕時髦、追風頭、搶項目的時尚風潮完全有可能將各國同在一個起跑線，我國占有諸多優勢的中國石墨烯地位喪失領先勢頭。現行工業化生產石墨烯途徑主要有物理方法：如微機械剝離法、印章切取轉移印法、模板法等；化學方法：如氧化——還原法，溶液剝離法、加熱Si-C法、化學氣相沉積法、氧化2分散2還原法等。以上述方法生產的石墨烯產品多呈灰蛾狀，稱石墨烯粉，其體積增擴了數百倍，實則為細小的雜亂無序堆積的石墨烯碎片，稱作粉狀石墨烯碎片更妥當準確。石墨烯產品質量的高低優劣，主要以二維晶體的石墨烯碎片含量、二維晶體片層數及碎片面積大小等主要指標而異，這與一般人觀念中向四向無限延伸的二維概念相去甚遠，與具備和具有體現石墨烯全部理化性質和性能的完整、連續石墨烯結構相去甚遠。僅以上述此類方法生產的石墨烯，在眾多試驗研究和應用實踐中已經展現出超凡的性能和功能，更多神秘和重要的性質和功能還有待破解和驗證。但就目前狀況而言，不同企業，采用不同方法生產的石墨烯產品，其性能和功能存在著巨大差異，造成這種差異的原因，理所當然的是該產品中石墨烯含量的多寡、碎片中二維晶片層數的多少和碎片連續面積的大小。但是在此處忽略了一個同等重要、同樣制約此類石墨烯產品性能的重要因素——即石墨烯碎片的排列次序問題。石墨烯之所以具有全方位的理化方面，特別是電學、熱學、力學等方面的卓越優勢特性和性能，備受社會的關注和重視，其原因是在石墨烯的化學結構中，每個碳原子都在一個平面上均勻與三個碳原子相連，形成性質穩定和結構牢固的共價健組合的二維結晶體，而且是人類截止目前在自然界中發現的唯一一種具有二維結晶性質的物質。在石墨烯的二維結構中，其電子移動、熱傳導和拉伸漲力等都具有嚴格的與其結構相一致的方向性規則，只有連續的全程二維晶體結構，才能實現電、熱、力的最佳傳遞徑向。在粉狀石墨烯碎片的無序集合體中，電、熱、力的傳導均沿每個石墨烯碎片單體的方向曲線完成，與其全部本質優勢性能存在巨大差距。因此，在目前尚難以以二方連續無限延伸，以四方連續無限擴展方式工業化量產完整石墨烯二維晶片的當下，如何實現石墨烯碎片間橫向水平的二維拼接，或縱向垂直的三維疊排，實現石墨烯碎片制成品細微構成中的有序化排列，仍不失為彌補石墨烯碎片不足，使其性能和功能更接近于完整石墨烯本質屬性的有效方法。三、
技術實現思路
本專利技術的目的是針對以上現狀和問題，提供一種有序排列粉狀石墨烯碎片，使由此生產的石墨烯制品接近單層碳原子二維結晶體結構所具備的理化本質性能和功能的真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：一種真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法，其包括平臺、真空室罩、密封條、把手、鉸鏈、進出氣孔、電磁震蕩器、壓力板、密封圈、壓力板支架、阻尼沉降器、石墨烯盒斗、透氣孔、隔離紙、石墨烯碎片、鎖緊扣把、真空室和定位檔，其特征是將工業化量產的粉狀石墨烯碎片定量裝入底面鋪有隔離紙的石墨烯盒斗再覆蓋一層隔離紙，定位安置于真空室內平臺上，由真空室罩密封，經進出氣孔抽取空氣，由電磁震蕩器高頻小幅水平振動石墨烯盒斗，使石墨烯碎片在無氣阻環境中摩擦碰撞展平，控制阻尼沉降器將壓力板降入并密封上口；開啟進出氣孔，涌入空氣的強大壓力通過壓力板將石墨烯碎片壓實成板狀膜片；所述真空室由平臺及鉸鏈連接的真空室罩組成，真空室內平臺上設置進出氣孔并與真空泵連接及限定石墨烯盒斗的定位檔；真空室罩為穹窿頂、下端開放的圓筒，下沿設置密封條，與鉸鏈相對側設置關啟把手和鎖緊扣把；所述的石墨烯盒斗為圓形或矩形垂直立邊的平底盤狀，其徑值與壓力板密封匹配，其底面設置多個楔形或拔臺的透氣孔，垂直立邊與電磁震蕩器對應處設置牢固連接的矽鋼片板；所述壓力板為周邊鑲嵌密封圈，由壓力板支架和阻尼沉降器控制，設置多塊用于周轉；所述電磁震蕩器固定安裝于真空室內平臺上，設置彈簧與定位檔配合限定震幅。本專利技術的真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法與現有技術相比，在真空無氣阻環境中，小幅高頻震蕩，使易于工業化量產的粉狀石墨烯碎片在與隔離紙的摩擦中展平，在碎片相互間的碰撞中對接延展二維結晶，使生產的石墨烯板膜更接近連續石墨烯的性質和性能，對工業化量產石墨烯及制品具有特殊意義，同時還具有以下顯著特點和優點：1、真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法的裝置結構簡單、制作容易、使用方便、易于普及和批量工業化投入和量產。2、其產品成品的性能物質更接近連續石墨烯，且厚度和面積易控，為石墨烯更高端應用提供更多可能。四、附圖說明：圖1為真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法的側剖面示意圖。圖中：1平臺、2真空室置、3密封條、4把手、5鉸鏈、6進出氣孔、7電磁震蕩器、8壓力板、9密封圈、10壓力板支架、11阻尼沉降器、12石墨烯盒斗、13透氣孔、14隔離低、15石墨烯碎片、16鎖緊扣把、17、真空室、18定位檔。五、具體實施方式：下面結合說明書附圖對本專利技術作以下進一步詳細說明：如圖1所示，真空室17由平臺1為底，與鉸鏈5連接的真空室罩2組成。真空室17內的平臺1上設置與真空泵連接的進出氣孔及限定石墨烯盒斗12位置的定位檔18。真空室罩2為窟窿頂下端開放的圓筒，下沿設置密封條3，與鉸鏈5相對側設置關啟把手4和鎖緊扣把16。石墨烯盒斗12為圓形或矩形垂直立邊的平底盤狀，其徑值與壓力板8密封匹配，底面設置多個楔形或拔臺的透氣孔13。垂直立邊與電磁震蕩器7對應處設置一牢固連接的矽鋼片板。壓力板8周邊鑲嵌密封圈9，由壓力板支架10和阻尼沉降器11控制，設置多塊用于周轉。石磁震蕩器7固定安裝于真空室17內的平臺上，設置彈簧與定位檔18配合限定震蕩幅度。使用中，用楔形或圓形塞密閉石墨烯盒斗12底面的透氣孔13，將定量的石墨烯碎片15裝入底面鋪有隔離紙14的石墨烯盒斗12并攤平，再覆蓋一層隔離紙14，握把手4打開真空室罩2，將石墨烯盒斗12對準電磁震蕩器7擠壓彈簧，安置于定位檔18限定的位置。安裝壓力板8于壓力板支架10上，放下真空室罩2并以鎖緊扣把16關嚴，啟動真空泵持續抽取真空室17內空氣，開啟電磁震蕩器7，使石墨烯盒斗12小幅高頻震動，至石墨烯碎片15在無氣阻環境中摩擦碰撞、展平，暫停震蕩后啟動阻尼沉降器11，通過壓力板支架10將壓力板8置入石墨烯盒斗12壓實后摘離，再次啟動電磁震蕩器7的同時打開進出氣孔6，強大氣壓進一步壓實石墨烯碎片15成有序排列組合的石墨烯板膜，開啟真空室罩2，取出石墨烯盒斗12，清除透氣孔13內氣塞，揭取兩層隔離紙14包裝保護的石墨烯板膜待用。除說明書所述的技術特征外，均為本領域專業人員的已經技術。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法，其包括平臺、真空室罩、密封條、把手、鉸鏈、進出氣孔、電磁震蕩器、壓力板、密封圈、壓力板支架、阻尼沉降器、石墨烯盒斗、透氣孔、隔離紙、石墨烯碎片、鎖緊扣把、真空室和定位檔，其特征是將工業化量產的粉狀石墨烯碎片定量裝入底面鋪有隔離紙的石墨烯盒斗再覆蓋一層隔離紙，定位安置于真空室內平臺上，由真空室罩密封，經進出氣孔抽取空氣，由電磁震蕩器高頻小幅水平振動石墨烯盒斗，使石墨烯碎片在無氣阻環境中摩擦碰撞展平，控制阻尼沉降器將壓力板降入并密封上口；開啟進出氣孔，涌入空氣的強大壓力通過壓力板將石墨烯碎片壓實成板狀膜片；A、所述真空室由平臺及鉸鏈連接的真空室罩組成，真空室內平臺上設置進出氣孔并與真空泵連接及限定石墨烯盒斗的定位檔；真空室罩為穹窿頂、下端開放的圓筒，下沿設置密封條，與鉸鏈相對側設置關啟把手和鎖緊扣把；B、所述的石墨烯盒斗為圓形或矩形垂直立邊的平底盤狀，其徑值與壓力板密封匹配，其底面設置多個楔形或拔臺的透氣孔，垂直立邊與電磁震蕩器對應處設置牢固連接的矽鋼片板；C、所述壓力板為周邊鑲嵌密封圈，由壓力板支架和阻尼沉降器控制，設置多塊用于周轉；D、所述電磁震蕩器固定安裝于真空室內平臺上，設置彈簧與定位檔配合限定震幅。...

【技術特征摘要】
1.一種真空震蕩加壓制取粉狀石墨烯膜片方法，其包括平臺、真空室罩、密封條、把手、鉸鏈、進出氣孔、電磁震蕩器、壓力板、密封圈、壓力板支架、阻尼沉降器、石墨烯盒斗、透氣孔、隔離紙、石墨烯碎片、鎖緊扣把、真空室和定位檔，其特征是將工業化量產的粉狀石墨烯碎片定量裝入底面鋪有隔離紙的石墨烯盒斗再覆蓋一層隔離紙，定位安置于真空室內平臺上，由真空室罩密封，經進出氣孔抽取空氣，由電磁震蕩器高頻小幅水平振動石墨烯盒斗，使石墨烯碎片在無氣阻環境中摩擦碰撞展平，控制阻尼沉降器將壓力板降入并密封上口；開啟進出氣孔，涌入空氣的強大壓力通過壓力板將石墨烯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董婷婷，黨玉琴，張海燕，張峰，董蘭田，
申請(專利權)人：董蘭田，
類型：發明
國別省市：山東,37