[发明专利]一种单晶体石墨材料制备提纯装置

说明书

本发明公开了一种单晶体石墨材料制备提纯装置，包括反应炉，反应炉内设置有多层用于放置石墨片材的隔层，反应炉内壁上还设置有多个与隔层对应的磨损板，磨损板朝向隔层的面上具有磨擦颗粒，连接磨损板设置有振动装置，所述反应炉底部设有提纯罐。与现有技术相比，本发明的一种单晶体石墨材料制备提纯装置，首先将石墨片材进行高温加热，然后利用磨损板对石墨片材进行物理磨损，将高温下石墨片材表面上分离出的单晶体从石墨片材上分离，完成石墨单晶体制备，而提纯罐收集从石墨片材上分离的物质，利用石墨单晶体相比其他杂质或多晶体较轻的特点，吸收漂浮在提纯罐上部单晶体含量较高的空气，提取到纯度较高的石墨单晶体。

技术领域

本发明涉及一种新型材料制造装置，特别是一种单晶体石墨材料制备提纯装置，属于新型材料制备领域。

背景技术

近年来，随着科技的蓬勃发展，电子产品的工作性能不断地被提升，并且电子产品的尺寸亦越来越小，而随着电子产品的工作速度与效率的提高，这也意味着电子产品的发热量越来越大，因此电子产品不仅需要配备相应的散热装置，还要确保散热装置具有绝佳的散热能力，以适时地散除电子产品内部的电子组件工作时所产生的热能，借此确保电子产品能正常运作，进而提高产品性能的可靠性及延长产品的使用寿命。

对此，石墨片 (Graphite Sheet) 因具有相对于金属散热片的低密度特性，以及具 有高散热 / 导热、绝缘抗腐蚀及低热阻等特性，目前已成为用以帮助电子产品实现快速散 热 / 导热的首选材料。石墨片除了可以沿水平进行导热，还可沿垂直方向进行导热，特别是 石墨片为片层状结构，因此更能适用于任何产品的表面，以利于达到更佳的散热 /导热的 作用。然而，在传统的石墨片的制备过程中，通常须先对天然的石墨鳞片进行酸化处理 及连续高温锻烧以产生石墨蓬松片，接着静置石墨蓬松片一特定时间以便退温取出。之后， 还须将石墨蓬松片滚压成预定厚度的石墨片，以完成石墨片的制备。值得注意的是，在单次 石墨片的制备过程，仅能获得一石墨片，如此反复操作将花费大量的制备时间，这将使得石 墨片的产能效率无法提高。

如专利号为201310369027.3一种纳米石墨片的制备方法，以天然鳞片石墨为原料，采用氧化剂和插层剂对天然鳞片石墨进行氧化插层处理，形成插层可膨胀石墨，采用微波加热方式对插层可膨胀石墨进行膨化，形成膨胀石墨，其后，在有机溶剂中，采用超声辐照对膨胀石墨进行剥离而成纳米石墨片；本发明方法操作简单，效率高，安全性好，膨胀均匀；所制备出的纳米石墨片其直径为0.5～20μm，厚度为0.35～50nm，平均厚度35nm，剥离程度高，具有卷筒形、卷曲S形、凹凸团块形不同形貌，导热性能良好，在有机溶剂中容易分散。

又如申请号为201410122837.3一种石墨片的制备方法，包括提供第一石墨片，并且黏附第一及第二离型基材于第一石墨片 的第一及第二表面上，接着沿第一石墨片的第一侧边分离第一及第二离型基材，以将第一石墨片分离为厚度均匀的第二及第三石墨片，之后压实分离后的第二石墨片，且黏附第三离型基材于压 实后的第二石墨片的分离面上，以便沿第二石墨片的第二侧边分离第一及第三离型基材，进而将第二石墨片分离为厚度均匀的第四及第五石墨片。本发明所提出的石墨片的制备方法可减少传 统石墨片的制备时间，并且还可简化制备流程，降低成本及减少污染。

以上两种制备方法都均影响了石墨片晶体的物理形态和化学形态，制备出的石墨会存在特性上的偏差。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种单晶体石墨材料制备提纯装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：