[发明专利]一种石墨单晶片的制备装置和制备方法

说明书

所属技术领域

本发明是关于一种石墨单晶片的制备装置和制备方法，属于微/纳米材料制备领域。

背景技术

近年来，微/纳米材料的用途十分广泛，其中石墨单晶片的制备具有十分重要的意义。目前已有人用粘胶带去粘块状石墨的方法，从块状石墨上粘下石墨单晶片。但工效相当低，难以形成产业化生产。其次，石墨单晶片上会粘有一些粘胶带的物质，影响了石墨单晶片的纯度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种石墨单晶片的高效制备装置和制备方法。

本发明制备装置是这样实现的：主要由电阻加热炉、空气管、风扇和钳锅组成；风扇置于电阻加热炉口，空气管和钳锅置于电阻加热炉内；空气管的一端连接于电阻加热炉外的气源。

本发明制备方法是这样实现的：在电阻加热炉中将石墨加热到1000℃以上，保温40分钟；待石墨分子间的范德华力完全消失后，然后打开钳锅盖和电阻加热炉盖，同时用热空气喷击石墨；飘扬起来的石墨单晶片和尚未成为单晶片的石墨晶片，随热空气上升，逸出电阻加热炉口后，被设置在电阻加热炉口的风扇吹向远处；由于物质的自重因素，石墨单晶片将被吹得最远，在石墨晶片下落的最远处，可以收集到石墨单晶片。

本发明的有益效果是：生产石墨单晶片的工效高，产品质地纯净。

附图说明

下面结合图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明制备装置的示意图。

图2是本发明加热结束后的状态。

图3是本发明制备装置的立体示意图。

图4是图3的局部放大视图A。

图5是本发明钳锅的立体示意图。

图6是图5的局部放大视图B。

具体实施方式：

本发明制备装置见图1：主要由电阻加热炉11、空气管13、风扇7和钳锅10组成；风扇置于电阻加热炉口16，空气管13和钳锅10置于电阻加热炉11内。空气管13由外管131和盘管132构成；外管的一端1311置于电阻加热炉内，设有外螺纹，另一端1312连接于电阻加热炉外的气源；盘管132绕钳锅10盘旋若干圈，其一端1321置于钳锅10内；另一端1322含有内螺纹，其与外管的一端1311螺纹连接。盘管132与外管131使用螺纹连接的目的在于两者可以分开(外管131可以转动)，钳锅10可以连同盘管132一起拉出于炉门111外。

(见图5)钳锅10设有钳锅盖101和手柄102，钳锅盖101和手柄102固定连接，钳锅盖101与钳锅10通过铰链103连接；转动手柄102，锅盖101绕铰链103摆动，开合于钳锅10。

(见图3、图4)电阻加热炉11设有电阻加热炉盖113、炉门111和炉门口112；炉门口和炉门各设有一个半圆孔1111和1121，关上炉门，所述的两个半圆孔合在一起，形成一圆孔114。该圆孔114正好容纳手柄102。这样，操作人可以在电阻加热炉外操作手柄，打开或合上钳锅盖101。

本发明制备方法：先按图1所示，将装有石墨5的钳锅10放入电阻加热炉11中，然后升温到1000℃以上，保温40分钟。石墨晶体中层与层之间属于分子晶体，是以范德华力结合起来的。当温度达到1000C以上，石墨晶体中层与层之间的范德华力就会消失。此后，打开钳锅盖101和电阻加热炉盖113(见图2)，与此同时，对准石墨，喷入空气14(喷入的空气由于经过盘绕的空气管13，得到加温，故喷在石墨上不致于使石墨快速降温至1000℃以下。另一种方法是：喷入的空气本身已经在电阻炉外经过其它方法加热过的，这样效果更好一些)。已失去范德华力的石墨，受加热的空气14冲击后，形成的一些单晶片和一些尚未成为单晶片的石墨粉状物。这些石墨粉状物随着热空气的上升，经过电阻加热炉的导流道6，逸出电阻加热炉口16。这时被位于电阻加热炉口的风扇7吹向剪头所示方向。由于物质的自重因素，石墨单晶片将被吹得最远，从而在石墨晶片下落的最远处，可以收集到石墨单晶片。