[发明专利]核壳结构的氧化物-石墨烯的加工装置及方法

说明书

本发明提出了一种核壳结构的“氧化物‑石墨烯”的加工装置及方法，加工装置包括控制罩、冲洗机构、配料机构、气体控制系统和上夹具，控制罩内设置有应力加载机构，应力加载机构与上夹具相连，上夹具的下方设置有运动台，运动台包括支撑机构，支撑机构的上端设置有可沿X轴方向或Y轴方向往复运动的移动平台，移动平台的上端设置有环形的收集槽，收集槽与收集装置相连，收集槽内设置有旋转平台，旋转平台的上端设置有与上夹具配合的模块式夹具，气体控制系统和控制罩相连。本发明往复摩擦的基础上同时进行旋转式摩擦，可以根据不同原料以及要求进行压力的突变，使得到的产品满足颗粒大小以及核壳结构的层数，保证产品的多样性以及工作效率。

技术领域

本发明涉及核壳结构的“氧化物-石墨烯”的制备技术领域，特别是指一种核壳结构的“氧化物-石墨烯”的加工装置及方法。

背景技术

“核壳”结构的洋葱碳，“核”硬质相，可为过渡金属粒子、过渡金属氧化物和纳米金刚石颗粒等，可提高抗压强度，降低摩擦界面直接接触面积，形成滚珠轴承作用；“壳”为润滑相，由球形的石墨层嵌套而成，具有低剪切强度的“壳”，可降低摩擦系数。目前，科研工作者发现“核壳”结构的洋葱碳可使摩擦系数降低至0.01以下，达到超滑状态，可见“核壳”结构对摩擦学改善能力十分巨大。

目前“核壳”结构仅仅停留在科研步骤，因为其未形成大批量和低成本的制备。“核壳”结构的制备大部分停留在金刚石为核的阶段，且没有开发出具有普适性的制备方法，因此，本申请设计一种通过简单方法制备“氧化物-石墨烯”核壳结构的装置有利于“核壳”结构的开发和实际应用。

发明内容

本发明提出一种核壳结构的“氧化物-石墨烯”的加工装置及方法，往复摩擦的基础上同时进行旋转式摩擦，可以根据不同原料以及要求进行压力的突变，使得到的产品满足颗粒大小以及核壳结构的层数，保证产品的多样性以及工作效率。

本发明的技术方案是这样实现的：核壳结构的“氧化物-石墨烯”的加工装置，包括控制罩、冲洗机构、配料机构、气体控制系统和上夹具，控制罩内设置有应力加载机构，应力加载机构与上夹具相连，上夹具的下方设置有运动台，运动台包括支撑机构，支撑机构的上端设置有可沿X轴方向或Y轴方向往复运动的移动平台，移动平台的上端设置有环形的收集槽，收集槽与收集装置相连，收集槽内设置有旋转平台，旋转平台的上端设置有与上夹具配合的模块式夹具，气体控制系统和控制罩相连，冲洗机构和配料机构的出料口均位于模块式夹具的上侧。

进一步地，应力加载机构包括位置固定的套筒，套筒内滑动设置有同轴线的压电陶瓷传感器，压电陶瓷传感器的上端设置有同轴线的加载杆，下端设置有同轴线的受力杆，受力杆的下端穿过套筒，且与上夹具相连，加载杆的上端与蜗杆相连，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与驱动电机相连。

进一步地，支撑机构包括下支撑台和与下支撑台同轴线的上支撑台，下支撑台上设置有Y轴滑道，Y轴滑道内滑动设置有Y轴滑块，Y轴滑块与上支撑台相连，上支撑台的上端设置有X轴滑道，X轴滑道内滑动设置有X轴滑块，X轴滑块与移动平台相连，旋转平台的下端与旋转电机相连。

进一步地，配料装置包括配料罐，配料罐内设置有磁力搅拌器，配料罐的出料口设置有可拆卸的送料管，送料管的出料口位于模块式夹具的上侧，冲洗机构包括冲洗罐，冲洗罐的出料口设置有冲洗管，冲洗管的出液口位于模块式夹具的上侧。

进一步地，模块式夹具可拆卸的设置于旋转平台上，模块式夹具包括普通夹具、加热模块夹具和制冷模块夹具。

进一步地，收集槽靠近旋转平台的一侧为倾斜向上的斜坡，收集槽的槽底通过可拆卸的收集管与收集装置相连，收集装置包括收集罐和设置于收集罐内的烘干器。

核壳结构的“氧化物-石墨烯”的加工方法，采用所述的加工装置，包括以下步骤：

(1)打开控制罩，在上夹具上装夹上单晶颗粒，选择所需的模块式夹具安装在旋转平台上，在模块式夹具上装夹单晶片，更换送料管和收集管，关闭控制罩；