[发明专利]一种石墨烯卷制机、石墨烯卷和石墨烯磁电机

说明书

本发明涉及石墨烯技术领域，尤其涉及一种石墨烯卷制机、由所述石墨烯卷制机卷制而成的石墨烯卷，以及安装有所述石墨烯卷的石墨烯磁电机。本发明的石墨烯卷制机包括壳体、设置在壳体外侧的电机、设置在壳体内侧的可转动的主动卷辊和从动卷辊，所述主动卷辊和从动卷辊平行设置，所述电机的动力输出轴与所述主动卷辊同轴固定连接。本发明的石墨烯卷制机，通过该石墨烯卷制机可以制备连续性较好的石墨烯材料，操作过程简单，成本低廉。本发明的石墨烯卷，该石墨烯卷可以替代由金属导线绕制而成的励磁线圈，该石墨烯卷具备质量轻、励磁强度高等优点；本发明的石墨烯磁电机具备体积小、扭力大的特点。

技术领域

本发明涉及石墨烯技术领域，尤其涉及一种石墨烯卷制机、由所述石墨烯卷制机卷制而成的石墨烯卷，以及安装有所述石墨烯卷的石墨烯磁电机。

背景技术

石墨烯是一种由单层碳原子构成的蜂窝状二维薄片，具有很多出色的电特性、热特性以及机械特性，被视为革命性的神奇材料。但石墨烯的制备并非容易，自2004年Geim等首次用微机械剥离法制备出石墨烯以来，科研人员开发出众多制备石墨烯的方法，其中比较主流的方法有外延生长法、化学气相沉淀(CVD)法和氧化石墨还原法等。

石墨烯首先由微机械剥离法制得，目前机械剥离法仍是实验室制备石墨烯的常用方法之一。微机械剥离法是用透明胶带将高定向热解石墨片按压到其他表面上进行多次剥离，最终得到单层或数层的石墨烯。该法操作简单、制作样本质量高，是当前制取单层高品质石墨烯的主要方法。但其可控性较差，制得的石墨烯尺寸较小且存在很大的不确定性，同时效率低，成本高，不适合大规模生产。

针对石墨烯微机械剥离法可控性差以及制得的石墨烯尺寸较小的问题，本申请人设计了一种石墨烯制造机械，其可制备出连续性较好的石墨烯材料。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种石墨烯卷制机，通过该石墨烯卷制机可以制备连续性较好的石墨烯材料。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明的一种石墨烯卷制机，包括壳体、设置在壳体外侧的电机、设置在壳体内侧的可转动的主动卷辊和从动卷辊，所述主动卷辊和从动卷辊平行设置，所述电机的动力输出轴与所述主动卷辊同轴固定连接；还包括设置在壳体内侧的转轴，所述转轴与所述主动卷辊和从动卷辊平行设置；还包括圆柱形的石墨烯供体，所述石墨烯供体的中心具有通孔A，所述转轴可插入到所述通孔A中且与所述通孔A周向固定连接；还包括绝缘材料制成的胶带，所述胶带套设在所述从动卷辊上，胶带的另一端从石墨烯供体的圆柱形表面绕过然后固定在主动卷辊上，胶带的粘性面与石墨的圆柱形表面相互接触。

所述石墨烯供体包括一个圆柱形的轴心,所述通孔A设置轴心上，所述轴心的外圆周面上套设一金属环，所述金属环的外圆周面上粘附有多层石墨烯片。该圆柱形的石墨烯供体的制备方法如下：在条形金属基板上附涂光刻胶，将石墨板材粘贴在光刻胶上，加压，同时高温加热，冷却后将石墨片材从金属基板上取下，金属基板上则留有一定厚度的石墨，用胶带采用机械剥离法，预先黏除部分金属基板上石墨，使得金属基板上最后留有20-30层左右的石墨烯；将金属基板弯成金属环并固定在转轴上形成所述的石墨烯供体。

进一步，所述主动卷辊或从动卷辊与转轴之间的中心距离大于圆柱形的石墨烯供体的半径，所述主动卷辊和从动卷辊之间的中心距离小于圆柱形的石墨烯供体的半径。

本发明的目的之二是提供一种由石墨烯卷制机制成的石墨烯卷，该石墨烯卷可以替代由金属导线绕制而成的励磁线圈。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明的石墨烯卷，包括一个由铁磁性材料制成的卷芯和卷制在卷芯上面的胶带，胶带的夹层中含有单层和/或多层石墨烯片，胶带的内侧端和外侧端分别连接有导电金属线，所述导电金属线与胶带夹层之间的石墨烯接触，所述卷芯的中部具有通孔B，所述卷芯通过通孔B能够同轴套设在所述主动卷辊上。