[发明专利]液态CO2

说明书

本发明公开一种液态CO₂游离碳原子悬浮液制取石墨烯投料方法及装置。其特征是通过调控单动泵、双动泵或差动泵的可控阀门功能状态及运转时机，清除破拆反应釜及投料装置死角，使投入的所有石墨粉团全部参与破拆过程，使彻底破拆的游离碳原子在布料途中没有沉降堆积重装组合结晶的机会。本发明与现有技术相比：具有结构简单、程序易控，破拆过程完全彻底，布料过程悬浮液掺混均衡、浓度一致，所获片状或条片状石墨烯产品自始至终厚度相等、质量一致。因而，本发明具有很好的推广应用价值。

一、技术领域：

本发明涉及新材料石墨烯制造，具体的说是一种液态CO₂游离碳原子悬浮液制取石墨烯投料方法及装置。

二、背景技术：

石墨烯一经问世，即引起世界各国、科学技术各界的广泛关注和高度重视，生产石墨烯的技术方法和企业如雨后春笋般涌现，但现有技术下规模化生产的石墨烯产品，面积基本均处细碎的粉末状态，其能够形成的产品和产品具备的功能作用都受到极大局限。实用价值和市场竞争力，主要集中在粉末中石墨烯的含量比值，生产效率和成本高低等因素中。个别先进实验室虽在产品面积上有所突破，但远不能产生四方连续任意面积和实用效率的产品。最近面世的液态CO₂游离碳原子悬浮液摊铺沉降制取石墨烯技术方案，为生产任意面积和无限延伸的石墨烯提供了富有希望的突破性途径，但在如何掌控精细计量CO₂与游离碳原子的浓度比值，摊铺料中石墨粉团的含量及生产过程中游离碳原子再次结团和形成三维晶体的预防等问题上仍存在众多技术问题有待探讨和解决。

三、发明内容

本发明的目的是针对上述石墨烯生产的现状和问题，提供一种液态CO₂石墨混悬液破拆过程无死角、摊铺过程无石墨混入、投量准确稳定易控的液态CO₂游离碳原子悬浮液制取石墨烯投料方法及装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种液态CO₂游离碳原子悬浮液制取石墨烯投料方法及装置，包括破拆反应釜、出料口、单动泵、可控阀门、缸体、活塞、活塞轴、滑动槽架、摆杆、偏心轮、调整槽缝、布料口和沉降平盘；其特征是在破拆反应釜将液态CO₂和石墨团粉混浊液破拆为液态CO₂和游离碳原子悬浮液过程中，持续开放连通出料口的可控阀门、持续关闭连接布料口的可控阀门状态下，启动单动泵，由活塞反复抽排更换和冲刷出料口、可控阀门、缸体死角内的存留液，使其达到与破拆反应釜内液体的组成内容、状态和浓度完全一致；在通过布料口向沉降平盘泵出液态CO₂游离碳原子悬浮液制取石墨烯前，以上述同样条件反复抽排后再行布料，使泵出液内没有因沉降重返的结晶体和再结晶的时间空间，使布入沉降平盘的液态CO₂游离碳原子悬浮液在平静状态下依序沉降，产生和形成石墨烯。

所述的液态CO₂游离碳原子悬浮液制取石墨烯投料方法及装置，其特征是从破拆反应釜至布料口的输送管线在不影响各部独立功能情况下缩短距离，内部顺滑无阻挡、无死角。

所述的液态CO₂游离碳原子悬浮液制取石墨烯投料方法及装置，其特征是出料口和布料口的可控阀门可随缸体内压力自动交替关启，也可人为设置为持续关闭和开放。

所述的液态CO₂游离碳原子悬浮液制取石墨烯投料方法及装置，其特征是生产中通过调整槽缝变换摆杆远端位置，调整活塞轴和活塞移动距离确定单冲程泵出量，以适应不同浓度的液态CO₂游离碳原子悬浮液，沉降平盘的面积及布料深度变化的多种需求，也可不设置调整槽缝，以更精准的冲程泵出量，生产更高标准的单一品种和型号石墨烯的专用生产线。

所述的液态CO₂游离碳原子悬浮液制取石墨烯投料方法及装置，其特征是将单动泵设置为双动泵，一泵供应两条相同的生产线，以提高生产效率，设置为差动泵，一泵供应两条不同的生产线，以生产更多品种或型号的石墨烯。