本實(shí)用新型涉及一種材料制造裝置，特別是一種薄型石墨片制造及石墨單晶體提取一體裝置，屬于新型材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，隨著科技的蓬勃發(fā)展，電子產(chǎn)品的工作性能不斷地被提升，并且電子產(chǎn)品 的尺寸亦越來越小，而隨著電子產(chǎn)品的工作速度與效率的提高，這也意味著電子產(chǎn)品的發(fā) 熱量越來越大，因此電子產(chǎn)品不僅需要配備相應(yīng)的散熱裝置，還要確保散熱裝置具有絕佳 的散熱能力，以適時(shí)地散除電子產(chǎn)品內(nèi)部的電子組件工作時(shí)所產(chǎn)生的熱能，借此確保電子 產(chǎn)品能正常運(yùn)作，進(jìn)而提高產(chǎn)品性能的可靠性及延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。

對(duì)此，石墨片 (Graphite Sheet) 因具有相對(duì)于金屬散熱片的低密度特性，以及具 有高散熱 / 導(dǎo)熱、絕緣抗腐蝕及低熱阻等特性，目前已成為用以幫助電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)快速散 熱 / 導(dǎo)熱的首選材料。石墨片除了可以沿水平進(jìn)行導(dǎo)熱，還可沿垂直方向進(jìn)行導(dǎo)熱，特別是 石墨片為片層狀結(jié)構(gòu)，因此更能適用于任何產(chǎn)品的表面，以利于達(dá)到更佳的散熱 / 導(dǎo)熱的 作用。 然而，在傳統(tǒng)的石墨片的制備過程中，通常須先對(duì)天然的石墨鱗片進(jìn)行酸化處理 及連續(xù)高溫鍛燒以產(chǎn)生石墨蓬松片，接著靜置石墨蓬松片一特定時(shí)間以便退溫取出。之后， 還須將石墨蓬松片滾壓成預(yù)定厚度的石墨片，以完成石墨片的制備。值得注意的是，在單次 石墨片的制備過程，僅能獲得一石墨片，如此反復(fù)操作將花費(fèi)大量的制備時(shí)間，這將使得石 墨片的產(chǎn)能效率無法提高。

如專利號(hào)為201310369027.3一種納米石墨片的制備方法，以天然鱗片石墨為原料，采用氧化劑和插層劑對(duì)天然鱗片石墨進(jìn)行氧化插層處理，形成插層可膨脹石墨，采用微波加熱方式對(duì)插層可膨脹石墨進(jìn)行膨化，形成膨脹石墨，其后，在有機(jī)溶劑中，采用超聲輻照對(duì)膨脹石墨進(jìn)行剝離而成納米石墨片；本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，效率高，安全性好，膨脹均勻；所制備出的納米石墨片其直徑為0.5～20μm，厚度為0.35～50nm，平均厚度35nm，剝離程度高，具有卷筒形、卷曲S形、凹凸團(tuán)塊形不同形貌，導(dǎo)熱性能良好，在有機(jī)溶劑中容易分散。

又如申請(qǐng)?zhí)枮?01410122837.3一種石墨片的制備方法，包括提供第一石墨片，并且黏附第一及第二離型基材于第一石墨片 的第一及第二表面上，接著沿第一石墨片的第一側(cè)邊分離第一及第二離型基材，以將第一石墨片分離為厚度均勻的第二及第三石墨片，之后壓實(shí)分離后的第二石墨片，且黏附第三離型基材于壓 實(shí)后的第二石墨片的分離面上，以便沿第二石墨片的第二側(cè)邊分離第一及第三離型基材，進(jìn)而將第二石墨片分離為厚度均勻的第四及第五石墨片。本發(fā)明所提出的石墨片的制備方法可減少傳 統(tǒng)石墨片的制備時(shí)間，并且還可簡(jiǎn)化制備流程，降低成本及減少污染。

以上兩種制備方法都均影響了石墨片晶體的物理形態(tài)和化學(xué)形態(tài)，制備出的石墨會(huì)存在特性上的偏差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種薄型石墨片制造及石墨單晶體提取一體裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種薄型石墨片制造及石墨單晶體提取一體裝置，包括石墨片材制造裝置和石墨單晶體制備裝置；所述石墨片材制造裝置包括制備槽，制備槽為圓槽結(jié)構(gòu)，所述制備槽內(nèi)設(shè)置有薄化裝置，所述薄化裝置包括主軸，連接所述主軸設(shè)置有兩根活動(dòng)臂，兩根所述的活動(dòng)臂分別鉸接在主軸上，兩根所述的活動(dòng)臂可相對(duì)活動(dòng)，所述活動(dòng)臂的端部設(shè)置有槳葉，所述槳葉上設(shè)置有石墨粉塵出口和粘合劑出口，所述主軸上設(shè)置有下壓裝置；所述槳葉上設(shè)置有吸附裝置，所述吸附裝置包括穿過槳葉設(shè)置的多根連桿，連桿的一端連接槳葉地面，另一端連接提拉塊；所述制備槽靠近底部的內(nèi)邊壁上設(shè)置有吸塵裝置，制備槽的底部設(shè)置有加熱層；所述石墨單晶體制備裝置包括反應(yīng)爐，所述反應(yīng)爐內(nèi)設(shè)置有多層用于放置石墨片材的隔層，所述隔層固定在反應(yīng)爐內(nèi)壁上，所述反應(yīng)爐內(nèi)壁上還設(shè)置有多個(gè)與隔層對(duì)應(yīng)的磨損板，所述磨損板固定在反應(yīng)爐內(nèi)壁上，磨損板部分位于隔層上方，磨損板朝向隔層的面上具有磨擦顆粒，磨損板的另一面上設(shè)置有電阻加熱器，連接磨損板設(shè)置有振動(dòng)裝置，所述振動(dòng)裝置分別連接每個(gè)磨損板，所述反應(yīng)爐上還設(shè)置有內(nèi)部鼓風(fēng)裝置；所述反應(yīng)爐底部設(shè)有漏斗管道，連接漏斗管道設(shè)置有提純罐，所述提純罐底部設(shè)置有螺旋槳，提純罐內(nèi)上部設(shè)置有抽氣管道，所述抽氣管道分布在提純罐內(nèi)上部，所述漏斗管道與提純罐之間具有閉合閥門。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述兩根所述活動(dòng)臂上的槳葉可相互連接，所述槳葉的一個(gè)長(zhǎng)邊為圓弧面，所述石墨粉塵出口和粘合劑出口位于圓弧面上，槳葉在制備槽旋轉(zhuǎn)推進(jìn)，其圓弧面為推進(jìn)的一面。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述槳葉的斷面距離制備槽的邊壁具有間隙。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述活動(dòng)臂為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，其較長(zhǎng)的部分連接主軸，其較短的部分連接槳葉。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述反應(yīng)爐連接多層隔層的部分上設(shè)置有提升裝置，所述提升裝置為提升板，多層隔層固定在提升板上，提升板連接反應(yīng)爐處設(shè)置有用于提升的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述反應(yīng)爐上設(shè)置有壓力控制閥。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一種薄型石墨片制造及石墨單晶體提取一體裝置,通過兩個(gè)活動(dòng)臂的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)槳葉將石墨溶液平鋪在制備槽內(nèi)，再進(jìn)行下壓，取得薄厚度的石墨片材，吸附裝置可以在石墨片材成型后進(jìn)行提取，不損壞石墨片材，加熱層則可以加速石墨溶液的成型，薄型的石墨片材在高溫加熱后，單晶體層更容易分離，提取石墨單晶體效率更高，將石墨片材進(jìn)行高溫加熱，然后利用磨損板對(duì)石墨片材進(jìn)行物理磨損，將高溫下石墨片材表面上分離出的單晶體從石墨片材上分離，完成石墨單晶體制備，而提純罐收集從石墨片材上分離的物質(zhì)，利用石墨單晶體相比其他雜質(zhì)或多晶體較輕的特點(diǎn)，吸收漂浮在提純罐上部單晶體含量較高的空氣，提取到純度較高的石墨單晶體，，具體具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.兩個(gè)槳葉的相對(duì)旋轉(zhuǎn)可以形成圓形面，可以將石墨溶液平鋪在制備槽內(nèi)，伴隨下壓可以是最終形成的石墨片材具有更薄的厚度，便于后期裁剪和特定場(chǎng)合使用。

2. 石墨粉塵出口和粘合劑出口設(shè)置在槳葉上，可以在槳葉活動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行釋放，根據(jù)形成的石墨片材實(shí)際的厚度來進(jìn)行增減投放量，便于控制最終形成的石墨片材的厚度。

3. 吸附裝置利用連桿拖拽槳葉底部，形成負(fù)壓，從而方便取出薄型石墨片材，避免使用其他器械而對(duì)薄型石墨片材造成損壞。

4. 吸塵裝置可以將制備槽多余散落的石墨粉塵清理，保證成型的石墨片材的光澤度和平整性。

5. 隔層和磨損板相互配合，可以對(duì)隔層上的石墨片材進(jìn)行加熱和磨損處理，取得石墨單晶體方法簡(jiǎn)單高效，適合廣泛運(yùn)用。

6. 振動(dòng)裝置可以調(diào)節(jié)磨損板對(duì)石墨片材的磨損頻率和范圍，根據(jù)不同材質(zhì)的石墨板可以進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)節(jié)。

7. 提升裝置可以調(diào)節(jié)石墨片材被磨損的力度，調(diào)節(jié)提升力度可以選擇獲得單晶體石墨和多晶體石墨，增加了其用途。

附圖說明

圖1是石墨片材制造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是槳葉的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是石墨單晶體制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-制備槽，2-主軸，3-活動(dòng)臂，4-槳葉，5-石墨粉塵出口，6-粘合劑出口，7-下壓裝置，8-連桿，9-提拉塊，10-吸塵裝置, 11-反應(yīng)爐，12-隔層，13-磨損板，14-電阻加熱器，15-振動(dòng)裝置，16-內(nèi)部鼓風(fēng)裝置，17-提升板，18-壓力控制閥，19-漏斗管道，20-提純罐，21-螺旋槳，22-抽氣管道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案。

如圖所示，本實(shí)用新型的一種薄型石墨片制造及石墨單晶體提取一體裝置，包括石墨片材制造裝置和石墨單晶體制備裝置；

石墨片材制造裝置包括制備槽1，制備槽1為圓槽結(jié)構(gòu)，所述制備槽1內(nèi)設(shè)置有薄化裝置；

所述薄化裝置包括主軸2，主軸2為縱向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，連接所述主軸2設(shè)置有兩根活動(dòng)臂3，兩根所述的活動(dòng)臂3分別鉸接在主軸2上，兩根所述的活動(dòng)臂3可相對(duì)活動(dòng)；

所述活動(dòng)臂3的端部設(shè)置有槳葉4，所述槳葉4上設(shè)置有石墨粉塵出口5和粘合劑出口6；

所述槳葉4上設(shè)置有吸附裝置，所述吸附裝置包括穿過槳葉4設(shè)置的多根連桿8，連桿8的一端連接槳葉4地面，另一端連接提拉塊9；

所述制備槽1靠近底部的內(nèi)邊壁上設(shè)置有吸塵裝置10，制備槽1的底部設(shè)置有加熱層。

所述主軸2上設(shè)置有下壓裝置7，下壓裝置7可以調(diào)節(jié)下壓的力度和持續(xù)時(shí)間，下壓裝置7一般采用間歇性下壓的模式。

所述兩根所述活動(dòng)臂3上的槳葉4可相互連接，所述槳葉4的一個(gè)長(zhǎng)邊為圓弧面，所述石墨粉塵出口5和粘合劑出口6位于圓弧面上，槳葉4在制備槽1旋轉(zhuǎn)推進(jìn)，其圓弧面為推進(jìn)的一面。

所述槳葉4的斷面距離制備槽1的邊壁具有間隙。

所述活動(dòng)臂3為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，其較長(zhǎng)的部分連接主軸2，其較短的部分連接槳葉4。

所述槳葉4的寬度為其長(zhǎng)度的1/5-1/10。

石墨單晶體制備裝置包括反應(yīng)爐11，所述反應(yīng)爐11內(nèi)設(shè)置有多層用于放置石墨片材的隔層12，所述隔層12固定在反應(yīng)爐11內(nèi)壁上，所述反應(yīng)爐11內(nèi)壁上還設(shè)置有多個(gè)與隔層12對(duì)應(yīng)的磨損板13；

所述磨損板13固定在反應(yīng)爐11內(nèi)壁上，磨損板13部分位于隔層12上方，磨損板13朝向隔層12的面上具有磨擦顆粒；

磨損板13的另一面上設(shè)置有電阻加熱器14；

連接磨損板13設(shè)置有振動(dòng)裝置15，所述振動(dòng)裝置15分別連接每個(gè)磨損板13；

所述反應(yīng)爐11上還設(shè)置有內(nèi)部鼓風(fēng)裝置16，對(duì)內(nèi)部的氣流循環(huán)有著幫助。

所述反應(yīng)爐11底部設(shè)有漏斗管道19，連接漏斗管道19設(shè)置有提純罐20，所述提純罐20底部設(shè)置有螺旋槳21，螺旋槳21先將提純罐20內(nèi)所有物質(zhì)吹散，是所有顆粒物質(zhì)彌漫在提純罐20內(nèi)，而較重的雜質(zhì)則首先降落，較輕的物質(zhì)則漂浮在提純罐20內(nèi)時(shí)間較久，提純罐20內(nèi)上部設(shè)置有抽氣管道22，待較重的雜質(zhì)降落后，利用抽氣管道22對(duì)提純罐20內(nèi)上層空氣進(jìn)行吸納，所述漏斗管道19與提純罐20之間具有閉合閥門,而抽氣管道22分布在提純罐20內(nèi)上部可以增大一次性吸氣面積，快速吸收上部空氣，避免吸氣時(shí)間長(zhǎng)，單晶體出現(xiàn)下落情況。

進(jìn)一步的，所述反應(yīng)爐11連接多層隔層12的部分上設(shè)置有提升裝置，所述提升裝置為提升板17，多層隔層12固定在提升板17上，提升板17連接反應(yīng)爐11處設(shè)置有用于提升的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一般電腦終端控制，提升的力度需要非常精確，而且跨度也非常小。

進(jìn)一步的，設(shè)置有至少三層隔層12，相鄰兩個(gè)隔層12之間間距為10cm-20cm。

進(jìn)一步的，所述隔層12的長(zhǎng)度為40cm-60cm。

進(jìn)一步的，所述反應(yīng)爐11上設(shè)置有壓力控制閥18。

以上所述，僅為本申請(qǐng)較佳的具體實(shí)施方式，但本申請(qǐng)的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本申請(qǐng)揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本申請(qǐng)的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。