本實用新型屬于納米材料制備設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)生產(chǎn)石墨烯、碳納米管復(fù)合材料的智能工作站系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

英國曼徹斯特大學(xué)的安德烈·K·海姆 (Andre K.Geim) 等在 2004 年制備出石墨烯材料，由于其獨特的結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)受到了人們廣泛的重視。單層石墨由于其大的比表面積、優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和低的熱膨脹系數(shù)而被認(rèn)為是理想的材料，尤其是其高導(dǎo)電性質(zhì)，大的比表面性質(zhì)和其單分子層二維的納米尺度的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，可在超級電容器和鋰離子電池中用作電極材料。碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，具有很多優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。石墨烯 (Graphene) 是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料，是一種由碳原子以 sp2 雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。通常情況下5層以內(nèi)均可稱為石墨烯。石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá) 5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石，且常溫下其電子遷移率超過 15000cm2/V·s，比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約 10-6Ω·cm，比銅或銀低，其成為世上電阻率最小的材料。目前生產(chǎn)石墨烯、碳納米管復(fù)合材料采取的方式仍是間歇批次式的生產(chǎn)模式，均無法實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，無法達(dá)到工業(yè)化規(guī)模。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本實用新型的目的在于提供一種可獲得粒度均勻且分散均勻的石墨烯、碳納米管復(fù)合材料的在線連續(xù)批量生產(chǎn)的智能工作站系統(tǒng)。

本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種連續(xù)生產(chǎn)石墨烯、碳納米管復(fù)合材料的智能工作站系統(tǒng)，包括配置石墨烯和碳納米管原料的配料罐，該配料罐內(nèi)的物料混合后輸送至砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，研磨后的物料輸送至中間罐，再將中間罐內(nèi)的物料輸送至離心機(jī)進(jìn)行離心脫水，然后收集離心脫水后的物料。

作為優(yōu)選，所述配料罐內(nèi)的原料混合后先輸送至循環(huán)罐，然后將循環(huán)罐內(nèi)的原料輸送至所述砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，研磨后的物料返回至所述循環(huán)罐，再將循環(huán)罐內(nèi)研磨后的物料輸送至所述中間罐。

作為優(yōu)選，研磨后的物料返回至所述循環(huán)罐后，將該物料輸送至所述砂磨機(jī)再次進(jìn)行研磨，然后將再次研磨后的物料返回至所述循環(huán)罐，如此循環(huán)，再將循環(huán)罐內(nèi)研磨后的物料輸送至所述中間罐。

作為優(yōu)選，所述配料罐內(nèi)的原料混合后先輸送至粗磨循環(huán)罐，再將粗磨循環(huán)罐內(nèi)的原料輸送至粗磨砂磨機(jī)進(jìn)行粗磨，粗磨后的物料返回至粗磨循環(huán)罐。

作為優(yōu)選，所述配料罐內(nèi)的原料混合后分別輸送至數(shù)個粗磨循環(huán)罐，每一粗磨循環(huán)罐內(nèi)的原料輸送至對應(yīng)的一臺粗磨砂磨機(jī)進(jìn)行粗磨。

作為優(yōu)選，每一粗磨循環(huán)罐內(nèi)粗磨后的物料先輸送至粗磨中間罐，再將粗磨中間罐內(nèi)的物料輸送粗磨離心機(jī)進(jìn)行離心脫水。

作為優(yōu)選，將上述粗磨離心脫水后的物料采用離心中轉(zhuǎn)罐進(jìn)行收集，然后將離心中轉(zhuǎn)罐內(nèi)的物料進(jìn)行精磨，精磨后的物料輸送至精磨中間罐，再將精磨中間罐內(nèi)的物料輸送至精磨離心機(jī)進(jìn)行離心脫水，最后收集精磨離心脫水后的物料。

作為優(yōu)選，所述離心中轉(zhuǎn)罐內(nèi)的物料先輸送至精磨循環(huán)罐，再將精磨循環(huán)罐內(nèi)的物料輸送至精磨砂磨機(jī)進(jìn)行精磨，精磨后的物料返回至精磨循環(huán)罐，再將精磨循環(huán)罐內(nèi)物料輸送至所述精磨中間罐；或者當(dāng)精磨后的物料返回至精磨循環(huán)罐后，將精磨后的物料輸送至精磨砂磨機(jī)進(jìn)行再次精磨，再次精磨后的物料返回至精磨循環(huán)罐，如此循環(huán)，再將精磨循環(huán)罐內(nèi)物料輸送至所述精磨中間罐。

作為優(yōu)選，所述離心中轉(zhuǎn)罐內(nèi)的物料分別輸送至數(shù)個精磨循環(huán)罐，每一精磨循環(huán)罐內(nèi)的物料輸送至對應(yīng)的一臺精磨砂磨機(jī)進(jìn)行精磨。

作為優(yōu)選，每一精磨循環(huán)罐內(nèi)精磨后的物料輸送精磨中間罐，再將精磨中間罐內(nèi)的物料采用精磨離心機(jī)進(jìn)行精磨離心脫水處理，然后將該精磨離心機(jī)濾餅箱內(nèi)的物料采用干燥機(jī)進(jìn)行干燥，最后收集干燥后的產(chǎn)品。

從以上技術(shù)方案可知，本實用新型可將原料通過多臺粗磨砂磨機(jī)同時粗磨，然后對粗磨后的物料進(jìn)行脫水，再經(jīng)多臺精磨砂磨機(jī)同時精磨，最后對精磨的物料再次脫水、干燥，可使整個工作站系統(tǒng)連續(xù)工作，持續(xù)收集產(chǎn)品，實現(xiàn)了在線連續(xù)批量工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本實用新型一種優(yōu)選方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合圖1詳細(xì)介紹本實用新型，在此本實用新型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。

一種連續(xù)生產(chǎn)石墨烯、碳納米管復(fù)合材料的智能工作站系統(tǒng)，包括配置石墨烯和碳納米管原料的配料罐1，該配料罐內(nèi)的物料混合后輸送至砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，研磨后的物料輸送至中間罐，再將中間罐內(nèi)的物料輸送至離心機(jī)進(jìn)行離心脫水，然后收集離心脫水后的物料。在實施過程中，將石墨烯和碳納米管原料以及助劑等按比例輸送至配料罐1；配料時，去離子水通過泵打到配料罐，通過稱重模塊控制固、液配比量；配料罐采用抽負(fù)壓罐底進(jìn)石墨烯和碳納米管原料及助劑粉的方式，上述固體粉末材料在負(fù)壓的作用下，經(jīng)由配料罐罐底的進(jìn)粉口進(jìn)入配料罐，這樣可避免粉塵飛揚(yáng)，減少污染；同時配料罐通過攪拌對物料進(jìn)行分散混合。

具體來說，將配料罐1內(nèi)分散混合后的原料分別輸送至數(shù)個粗磨循環(huán)罐2，然后將每一粗磨循環(huán)罐內(nèi)的原料輸送至對應(yīng)的一臺粗磨砂磨機(jī)3進(jìn)行粗磨，再將每一臺所述粗磨砂磨機(jī)粗磨后的物料返回至對應(yīng)的粗磨循環(huán)罐，然后對每一粗磨循環(huán)罐內(nèi)粗磨后的物料進(jìn)行脫水處理。在實施過程中，也可將每一所述粗磨循環(huán)罐內(nèi)粗磨后的物料輸送至對應(yīng)的粗磨砂磨機(jī)再次粗磨，再次粗磨后的物料返回至對應(yīng)的粗磨循環(huán)罐，如此循環(huán)粗磨，直至達(dá)到粗磨的精度要求，然后對每一粗磨循環(huán)罐內(nèi)粗磨后的物料進(jìn)行脫水處理。本實用新型采用數(shù)組粗磨循環(huán)罐和粗磨砂磨機(jī)組合的方式，一方面可進(jìn)行循環(huán)粗磨，另一方面可對粗磨后的物料輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，即當(dāng)粗磨的物料輸出過快時，可使一部分粗磨砂磨機(jī)停機(jī)或進(jìn)行循環(huán)研磨，暫不輸出物料，如進(jìn)行循環(huán)研磨則可為精磨提供更好的研磨基礎(chǔ)；當(dāng)粗磨的物料輸出過慢時，可使粗磨砂磨機(jī)不進(jìn)行循環(huán)研磨，只需研磨一次后就輸出物料，從而實現(xiàn)了在線批量連續(xù)生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率。

粗磨后脫水處理是先將每一所述粗磨循環(huán)罐內(nèi)粗磨后的物料輸送至粗磨中間罐4，再將粗磨中間罐內(nèi)的物料采用粗磨離心機(jī)5進(jìn)行離心脫水處理，然后將該粗磨離心機(jī)濾餅箱內(nèi)的物料進(jìn)行精磨。粗磨中間罐的作用是收集、儲存、輸出粗磨后的物料，實現(xiàn)連續(xù)輸出粗磨物料的目的，避免粗磨離心機(jī)停機(jī)。在實施過程中，所述粗磨離心機(jī)濾餅箱內(nèi)的物料先輸送至離心中轉(zhuǎn)罐6，離心中轉(zhuǎn)罐的作用是收集、儲存、輸出離心后的物料，保證連續(xù)輸出離心后的物料，為連續(xù)精磨提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

接著，將離心中轉(zhuǎn)罐內(nèi)的物料先分別輸送至數(shù)個精磨循環(huán)罐7，然后將每一精磨循環(huán)罐內(nèi)的物料輸送至對應(yīng)的一臺精磨砂磨機(jī)8進(jìn)行精磨，再將每一臺所述精磨砂磨機(jī)精磨后的物料返回至對應(yīng)的精磨循環(huán)罐，然后對每一精磨循環(huán)罐內(nèi)精磨后的物料進(jìn)行再次脫水處理。在實施過程中，也可將每一所述精磨循環(huán)罐內(nèi)精磨后的物料輸送至對應(yīng)的精磨砂磨機(jī)再次精磨，再次精磨后的物料返回至對應(yīng)的精磨循環(huán)罐，如此循環(huán)精磨，直至達(dá)到產(chǎn)品的粒度要求，然后對每一精磨循環(huán)罐內(nèi)精磨后的物料進(jìn)行再次脫水處理。本實用新型采用數(shù)組精磨循環(huán)罐和精磨砂磨機(jī)組合的方式，一方面可進(jìn)行循環(huán)精磨，另一方面可對精磨后的物料輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，即當(dāng)精磨的物料輸出過快時，可使一部分精磨砂磨機(jī)停機(jī)或進(jìn)行循環(huán)研磨，暫不輸出物料，使得一部分的精磨物料暫時儲存在精磨循環(huán)罐或砂磨機(jī)內(nèi)；當(dāng)精磨的物料輸出過慢時，可使數(shù)個精磨循環(huán)罐同時輸出物料，進(jìn)一步實現(xiàn)在線批量連續(xù)生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率。

本實用新型的再次脫水處理是先將每一精磨循環(huán)罐內(nèi)精磨后的物料輸送精磨中間罐9，再將精磨中間罐內(nèi)的物料采用精磨離心機(jī)10進(jìn)行再次離心脫水處理，然后將該精磨離心機(jī)濾餅箱內(nèi)的物料進(jìn)行干燥，得到石墨烯、碳納米管復(fù)合材料。精磨中間罐的作用是收集、儲存、輸出精磨后的物料，實現(xiàn)連續(xù)輸出精磨物料的目的，避免精磨離心機(jī)停機(jī)。離心脫水得到干燥的石墨烯、碳納米管復(fù)合材料后，還對該復(fù)合材料進(jìn)行純化干燥處理，純化干燥處理是先將干燥的石墨烯、碳納米管復(fù)合材料用乙醇反復(fù)沖洗、過濾，然后于 60°C下真空下干燥，得到純化的石墨烯、碳納米管復(fù)合材料；從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量。最后對上述純化的石墨烯、碳納米管復(fù)合材料進(jìn)行包裝，銷售。

由上可知，本實用新型通過多機(jī)粗磨、多罐中轉(zhuǎn)、多機(jī)精磨等工藝步驟，不僅可使混合原料充分研磨，保證產(chǎn)品的精度；而且使得各種狀態(tài)的物料不會彼此混合，提高研磨物料的均勻性，實現(xiàn)在線連續(xù)工業(yè)化批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高、品質(zhì)穩(wěn)定。

上述實施方式僅供說明本實用新型之用，而并非是對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本實用新型的范疇。