第123章凡尔赛的王船夫
想要生产大面积的单层石墨烯,在实验室里用手工制造就有点儿跟不上进度了。
刘青便又来到了五金厂,打算做几台全自动快速剥离机。
从石墨到石墨烯,生产工序其实非常简单。
第一步,石墨筛选。
石墨矿出产的石墨,形状各异,大小不一,绝大多数都是圆形或者疙瘩状的。
而用来生产石墨烯的石墨,最好是方块状的,表面要平衡光华,没有各种奇形怪状的凸起和凹陷。
这一步,以后可以联系石墨的开采厂家,将开采后的石墨作固定的切割处理,即便成本要比普通的石墨矿要高,那也是必要且必须的。
而现在,刘青也只能自己动手筛选。
第二步,石墨烯脱离专用胶和洗脱溶剂的购置生产。
毫无疑问,石墨烯脱离的专用胶,才是剥离石墨烯的关键。
这种化学药品必须要严格保密或者直接注册好专利。
好在刘青的实验室就是最专业的的化学实验室,各种原材料很容易就能购买到,目前可以在实验室里自己合成,其合成工艺也并不复杂,成本依然可控。
至于洗脱溶剂,并非刘青新发明的有机溶剂,而是市面上很常见的醇类化合物,价格也不贵,直接从化学市场里就能买到。
所有原材料都准备好以后,那就到了第三步:机械剥离。
在实验室里,刘青倒是可以直接用陶瓷底板抹上脱离胶,然后手工操作,直接在切割好的石墨表面盖章就成。
只不过手工操作的力度不太可控,每一次得到的石墨烯都不太均匀。
力道稍微大了,得到的就是双层甚至多层石墨烯,力道轻了,脱离胶就不能粘稳粘好。
手工控制的力道,还是不如机械控制来得平稳。
想要大规模工业化生产,就必须用到机械化。
好在盖章这一步,用机器来替代是很容易做到的。
两组电机,一台液压机械臂,一个喷嘴,两个溶剂盒,最多还加上一组烘烤设备,通过控制芯片组合起来……如果不需要做到很精密的话,普通的小五金厂家都能生产加工。
至于具体的操作程序:
首先将分割好的陶瓷板固定在液压机械臂的正下方,再将陶瓷板下面,喷涂好脱离胶;
等到石墨在平台上固定好以后,液压机械臂就可以用固定的力道往下压了,陶瓷板和石墨脱离后,上面便粘好了一层石墨烯;
紧接着,便可以将粘上石墨烯的陶瓷板,丢进用来洗脱的有机溶剂池中,池子的底部也是特殊的透明材料做成的,刚好和陶瓷板的面积一样;
等到在池子里反应一段时间后,直接就可以抽出有机溶剂,残余溶剂最后经过烘烤蒸发,纯净的石墨烯材料便制备成功了;
烘干后的石墨烯便附着在了池子底板,和底板材料紧密的贴合在一起,直接就可以和底板拿起来一起用,而不用考虑因为单层石墨烯太薄、密度太低,很难操作的问题。
烘干后的陶瓷板也可以继续使用,抽出来的有机溶剂也可以进行分离处理,分离出脱离胶来,双双都可回收利用。
确实是非常简单的机械装置。
刘青连设计图都用不着画,脑子里随手就设计出来。
…………
沉浸在工作中,时间便不知不觉就过去了。
2天时间,刘青废寝忘食,自己设计,自己加工零件,自己调整组装。
很快,一台和游戏厅里的街机游戏机差不多大小的全自动石墨烯剥离机便轻松落成。