[实用新型]一种石墨单晶片的割炬式制备装置

说明书

所属技术领域

本实用新型是关于一种石墨单晶片的制备装置，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，本实用新型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。

本实用新型制备装置是这样实现的：它由制备炉、风扇和割炬组成；风扇置于制备炉口，割炬喷火端置于制备炉内，割矩控制端置于制备炉外；制备炉下部设有多个进风口；制备炉壁上设置观察窗。

本实用新型制备方法是这样实现的：用割炬的火焰将石墨加热到1000℃以上，待石墨分子间的范德华力完全消失后，用高压氧气喷击石墨，从而产生一些石墨单晶片；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，流过制备炉的导流道，逸出制备炉口后，被设置在制备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。

本实用新型的有益效果是：生产石墨单晶片的工效高，产品质地纯净。

附图说明

下面结合图对本实用新型进一步说明。

附图是本实用新型的示意图。

图中1为制备炉，2为割炬，3为进风口，4为割具火焰，5为石墨，6为导流道，7为风扇，8为制备炉炉口，21为氧气开关，22为乙炔开关，23为高压氧气开关，24为观察窗，25为割矩喷火端，26为割矩控制端。

具体实施方式：

石墨晶体中层与层之间相隔340pm，距离较大，是以范德华力结合起来的，即层与层之间属于分子晶体。当石墨被加温到1000℃以上，晶体中层与层之间的范德华力会逐渐消失，在外力的作用下，一些单晶片会被剥离出来，从而可采用以下方法获得石墨单晶片：

按图所示，将石墨5放入制备炉1中，图中的割矩2是机械工业中可用来切割钢板的器具，割炬的火焰4温度可达2000℃以上(调节割炬的乙炔开关21和氧气开关22，以及火焰与石墨的距离，就可得到合适的温度)。对石墨5用割炬2的火焰喷射，当石墨5的外层温度达到1000℃以上，该高温的石墨晶体中层与层之间的范德华力就会逐渐消失。割炬火焰中心可喷射高压氧气，这时打开高压氧气开关23，用高压氧气作为外力冲击石墨(水平摆动割矩，可更有效地冲击石墨)，使得已失去分子间范德华力的石墨单晶片和尚未成为单晶片的石墨晶片飘扬起来(从观察窗24可看到是否有石墨粉状物飘扬上来，如果未出现粉状物，可继续对石墨5加热)。由于热空气上升(新鲜空气从进风口3补充进来)，已失去范德华力的石墨晶片，随着热空气的上升，经过制备炉的导流道6，逸出制备炉口8。这时被位于制备炉口的风扇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。