[发明专利]一种石墨烯转移设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯转移设备。

背景技术

石墨烯由于其高性能、低成本等特点，具有非常广泛的应用前景，因而引起了国内外科研工作者的广泛关注。由于受到目前制备工艺的制约，很难在铜以外的基材上高速、低缺陷的生长单层、大面积的石墨烯，但是铜作为一种导电、非透明性基材，还不能用在最终的应用型产品中，所以如何将生长在铜基材薄膜上的石墨烯转移到其他柔性、非导电、高弹性的基材薄膜上，就成为了限制石墨烯广泛应用的瓶颈，是亟待解决的关键技术。

卷对卷辊压技术，由于其具有低成本、高效率、高速度、连续性好等优点，在炼钢、造纸、印刷等工业生产中早已经得到广泛的应用，微纳制造领域的科研工作者甚至构思利用卷对卷辊压技术来实现微纳结构的转移。在卷对卷辊压的过程中，上、下辊之间的平行度一直是相关领域亟待解决的技术瓶颈，将直接影响到产品的质量和该技术的推广。

发明专利CN102656016A公开了石墨烯卷对卷转印装置，该装置通过辊系将金属基材上生长的石墨烯薄膜转移到其他柔性衬底上，但是现有技术中，由于石墨烯需要1000℃的真空高温条件下生长，已经非常接近于铜的熔点，无法在成卷的铜基材上通过连续生长的方式得到石墨烯薄膜，所以往往得到的是一片一片零散的生长有石墨烯的铜薄膜，而且石墨烯的生长需要几十分钟，是一个慢速的过程，而将石墨烯从铜衬底转移到其他柔性衬底（PET）上只需要几十秒，是一个快速的过程，该装置将生长于转移耦合在一起，不利于提高生产效率，而且不利于块状产品的转移；在转印过程中，转印辊之间的压力场、平行度均无法调节，无法保证转印的均匀性。

发明内容

本发明的目的提供一种石墨烯转移设备，解决现有技术中存在的上述问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种石墨烯转移设备，包括上料装置、转移施压装置、成品回收装置和平台底盘，所述上料装置、转移施压装置和成品回收装置顺次连接，并分别通过上料装置连接座、平台侧壁、成品回收装置连接座与所述平台底盘连接；

所述转移施压装置包括承压进给动力辊、主动施压辊、辊支承组件、施压组件和进给动力提供组件，所述施压组件和辊支承组件均有两组，分别位于所述主动施压辊和承压进给动力辊的两端，所述辊支承组件用于对承压进给动力辊和主动施压辊提供支撑，所述施压组件用于对所述主动施压辊施加压力，所述进给动力提供组件用于对所述承压进给动力辊提供进给动力。

进一步，所述施压组件包括施压伺服电机、联轴器、滚珠丝杠、与所述滚珠丝杠相配合的螺母、柔性轴承和拉压传感器，所述施压伺服电机设置在位于所述平台侧壁上端的支承平台上，所述滚珠丝杠通过所述联轴器与所述施压伺服电机相连接，所述螺母与所述柔性轴承连接，所述拉压传感器设置在所述柔性轴承上，所述柔性轴承与所述主动施压辊相连接，所述滚珠丝杠竖直放置，并位于所述施压伺服电机下方，所述平台侧壁上设置有滚珠丝杠安装座和滚珠丝杠轴承座。

进一步，所述柔性轴承包括螺母固定部和传感器固定部，其中螺母固定部固定在所述螺母的下端，所述拉压传感器固定在所述传感器固定部，所述传感器固定部与所述主动施压辊轴承座相连接。

进一步，所述辊支承组件包括承压进给动力辊轴承座和主动施压辊轴承座，所述承压进给动力辊轴承座固定在所述平台底盘上，所述承压进给动力辊轴承座上端设置有通透凹槽，所述通透凹槽包括一倾斜侧壁，所述主动施压辊轴承座配置在所述通透凹槽内。

进一步，所述主动施压辊轴承座的一侧面和所述通透凹槽的倾斜侧壁之间设置有楔形的轴承座压紧块，所述轴承座压紧块的窄端插入到所述通透凹槽底部，所述轴承座压紧块的倾斜面与所述承压进给动力辊轴承座上的所述通透凹槽的倾斜侧壁之间形成滑动副。

进一步，所述主动施压辊轴承座两侧分别设置有一个滚柱滑动块，其中一个滚柱滑动块与所述凹槽的一侧面连接，另外一个滚柱滑动块和所述轴承座压紧块的与所述倾斜面相对的垂直面固定连接，所述主动施压辊轴承座被夹紧在两个滚柱滑动块之间。

进一步，所述轴承座压紧块上设置有调整螺钉。

进一步，所述进给动力提供组件包括进给伺服电机、同步带轮、传动轴，所述进给伺服电机通过同步带与设置在所述传动轴上的所述同步带轮连接，所述传动轴与所述承压进给动力辊通过联轴器连接。