[实用新型]一种层状材料碾磨设备

说明书

本实用新型公开了一种层状材料碾磨设备，包括第一驱动结构、第二驱动结构、物料筒、同轴穿入物料筒的芯轴以及环绕芯轴周向均匀分布的多根碾磨棒，所述芯轴通过第一驱动结构驱动转动，所述碾磨棒的两端分别通过对应的物料筒端面支撑且与对应的物料筒端面转动连接，碾磨棒通过第二驱动结构驱动与芯轴同方向转动。该结构的层状材料碾磨设备，能使物料持续受到强挤压力，强揉搓力，不仅对物料碾磨均匀，而且碾磨效率高、碾磨效果好，用于二硫化钼薄膜的制备时，有利于获得较大面积的少层二硫化钼材料。

技术领域

本实用新型涉及碾磨设备领域，具体涉及一种层状材料碾磨设备。

背景技术

随着2004年对石墨烯的发现，探寻其他新型二维材料的研究成为了近十年研究的热点。二硫化钼作为过渡金属硫化物，是一种类石墨烯性质的二维材料。块体二硫化钼是一种间接帯隙半导体，其帯隙为1.2eV，随着二硫化钼层数的减少，尤其当减到单层的时候，二硫化钼变成了直接帯隙半导体，且其帯隙增加到1.8eV。正因如此，二硫化钼将是一种在电学、光学、半导体领域具有十分重要应用前景的二维纳米材料。

目前，二硫化钼薄膜的制备方法，主要有“自上而下”和“自下而上”两种。“自下而上”法通常为化学气相沉积(CVD)法，主要是利用不同的钼源和硫源在不同的反应条件下在衬底上沉积类石墨烯二硫化钼进行反应，通过气相沉积获得大面积的二硫化钼薄膜。虽然“自下而上”法能获得大尺寸的二硫化钼薄膜，但是光学和电学性质不及“自上而下”法制备出来的样品，同时存在反应温度高、条件苛刻、反应速率低、制备时间长、反应后的尾气对环境有污染等缺点。“自上而下”法包括微机械力剥离法、锂离了插层法、液相超声剥离法、激光法等。微机械力剥离法这种方法制备的二硫化钼样品缺陷很少、晶体结构完美，因此具有非常好的光电学性质，但这种方法制备的二硫化钼样品尺寸很小、产量低以及重复性较差。锂离子插层法与微机械力剥离法相比，剥离的效率高、尺寸大、范围广，但操作复杂、费时费力、成本高。液相超声法是一种非常新的方法，具有操作简单，可实现批量生产等优点，但是剥离率较低。激光法制备出来的二硫化钼形状非常规则，且光电性质和直接用微机械力方法剥离下来的二硫化钼相当，但该法对入料厚度有严格要求(<20层)，且只能制备单层二硫化钼。

在二氧化钼的制备过程中，如何使原材料碾磨均匀以及如何加大对原材料的揉搓力成为影响二氧化钼品质的重要因素，目前的碾磨设备，存在碾磨不均匀、挤压力和揉搓力均较少的缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种层状材料碾磨设备，不仅对物料碾磨均匀，而且碾磨效率高、碾磨效果好，用于二硫化钼薄膜的制备时，有利于获得较大面积的少层二硫化钼材料。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：一种层状材料碾磨设备，包括第一驱动结构、第二驱动结构、物料筒、同轴穿入物料筒的芯轴以及环绕芯轴周向均匀分布的多根碾磨棒，所述芯轴通过第一驱动结构驱动转动，所述碾磨棒的两端分别通过对应的物料筒端面支撑且与对应的物料筒端面转动连接，碾磨棒通过第二驱动结构驱动与芯轴同方向转动。

进一步，所述第一驱动结构包括第一驱动电机、变速箱和离合器，所述第一驱动电机、变速箱、离合器以及芯轴依次传动连接。

进一步，所述第二驱动结构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴上设置有主动带轮，每根碾磨棒的一端均伸出物料筒外且套设有从动带轮，主动带轮与多个从动带轮之间通过传送带构成带传动结构。

进一步，所述碾磨棒的截面呈凸轮状。

进一步，所述物料筒内套设有挤压筒，所述挤压筒包括周向分布的多块挤压板，所述挤压板之间依次铰接，挤压板背面通过弹簧与物料筒内壁连接，挤压板端面通过帆布与物料筒内壁连接，物料筒的两个端面分别设置有进料口和排料口。

进一步，所述芯轴和碾磨棒外壁喷涂有氧化锆或者碳化钨涂层。

本实用新型的有益效果：