[发明专利]快速制备金属基石墨烯复合材料的装置

摘要

本发明公开了一种快速制备金属基石墨烯复合材料的装置，涉及石墨烯复合材料技术领域。所述装置主要利用气泡上浮法制备石墨烯粉，利用等离子熔炼法制备金属纳米粉，石墨烯粉和金属纳米粉分别形成于不同的腔体内，并通过惰性气体将石墨烯粉和金属纳米粉吹至有机溶剂中，并混合均匀。然后将含有石墨烯和金属纳米粉的有机溶剂进行边搅拌，边挥发，直至有机溶剂挥发完毕。最后将两种混合均匀的粉末在高压和高温下挤压成型，制备成金属基石墨烯复合材料，制备工艺简单，速度快。

主权项

1.一种快速制备金属基石墨烯复合材料的装置，其特征在于：包括炉体（1），所述炉体（1）的上侧为金属粉制备腔（1‑1），所述炉体（1）的下侧为石墨烯制备腔（1‑2），所述石墨烯制备腔（1‑2）内设置有坩埚支撑（9），所述坩埚支撑（9）内设置有石墨烯制备坩埚（8），所述石墨烯制备坩埚（8）内设置有金属铜，所述坩埚支撑（9）的外周设置有铜熔体加热器（10），所述炉体（1）的底部设置有甲烷注入管（12），所述甲烷注入管（12）的上端延伸至所述石墨烯制备坩埚（8）内，且所述甲烷注入管（12）的下端位于所述炉体（1）外，位于炉体（1）外的甲烷注入管（12）的一端通过管路与气源连接，所述铜熔体加热器（10）上侧的炉壁内设置有支撑环，所述支撑环靠近所述石墨烯制备坩埚（8）的上端开口设置，超声波熔体振动仪（6）设置在所述支撑环上，所述超声波熔体振动仪（6）用于使位于铜熔体（7）表面的石墨烯片层快速离开铜熔体（7）上表面，在所述石墨烯制备腔（1‑1）内形成石墨烯粉体，第一惰性气体气管（4）的一端位于所述炉体（1）外，第一惰性气体气管（4）的另一端延伸入所述石墨烯制备腔（1‑2）内的石墨烯制备坩埚（8）的上端开口旁，在与所述第一惰性气体气管（4）位置相对的炉壁上设置有石墨烯传送口（1‑5）；所述金属粉制备腔（1‑1）内设置有水冷铜坩埚（18），所述水冷铜坩埚（18）内设置有金属粉制备用金属，所述水冷铜坩埚（18）正上方的炉顶上设置有等离子电极（15），所述等离子电极（15）的最下端与所述水冷铜坩埚（18）保持有距离，第二惰性气体气管（3）的一端位于所述炉体（1）外，第二惰性气体气管（3）的另一端延伸入所述金属粉制备腔（1‑1）内的水冷铜坩埚（18）的上端开口旁，在与所述第二惰性气体气管（3）位置相对的炉壁上设置有金属粉传送口（1‑4）；所述石墨烯传送口（1‑5）以及所述金属粉传送口（1‑4）与粉体回收腔（1‑3）相连通，所述粉体回收腔（1‑3）的下端设置有向下延伸的混合粉体注入管（1‑6），所述混合粉体注入管（1‑6）上设置有混合粉体注入管阀门（1‑6‑1），所述混合粉体注入管（1‑6）的下端开口延伸至复合粉末回收器（13）内，所述复合粉末回收器（13）内设置有易挥发有机溶剂（14），且所述回收器的侧壁上设置有与其连通的气体排放管（13‑1）。