[实用新型]一种用以生产石墨烯铝的结晶器

说明书

本实用新型提供了一种用以生产石墨烯铝的结晶器，涉及结晶器技术领域。其中，这种结晶器包括内置第一通道的石墨模，以及用以冷却石墨模的管路组件，第一通道具有半凝固区。结晶器还具有导管，以及和导管相连通的供气机构，导管配置在半凝固区且和第一通道相连通的导管。在半凝固区，液铝处于未完全凝固的状态，供气机构能够把石墨烯抽入半凝固区，以和位于半凝固区的液铝相混合，以形成石墨烯铝。此外，通过调节供气机构的工作功率，可以控制进入半凝固区的石墨烯的量，达到控制石墨烯铝中石墨烯的含量。

技术领域

本发明涉及结晶器技术领域，具体而言，涉及一种用以生产石墨烯铝的结晶器。

背景技术

结晶器是一种用来生产铝杆的设备。铝杆生产的原理为，先将电解铝经工频感应炉熔化成液体，将铝液控制在一定的温度范围内，再通过结晶器快速冷却结晶达到生产出铝杆的目的。

石墨烯铝是一种在铝中添加石墨烯，而形成的一种铝合金。石墨烯铝相比纯铝具有更好的强度。现有技术中，石墨烯铝是通过在铝粉中,加入一定比例的石墨烯，再经过混合、烧结做出产品。但是该生产方式速度慢,且由于烧结时受热不同，烧结情况不稳定，产品会出现松散的情况，需再经热锻才能成形。有鉴于此，发明人在研究了现有的技术后特提出本申请。

发明内容

本发明提供了一种用以生产石墨烯铝的结晶器，旨在改善现有技术中，生产石墨烯铝，工艺繁琐且效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用以生产石墨烯铝的结晶器，包括内置第一通道的石墨模，以及用以冷却所述石墨模的管路组件，所述第一通道具有半凝固区，所述结晶器还具有导管，以及和所述导管相连通的供气机构，所述导管配置在石墨模且和所述第一通道相连通；

所述供气机构能够把石墨烯抽入所述半凝固区，以和位于所述半凝固区的液铝相混合，所述石墨烯的颗粒直径为15～40μm。

作为进一步优化，所述供气机构具有用以放置石墨模的放置件，以及用以把所述放置件内的石墨烯抽入所述半凝固区的气泵。

作为进一步优化，所述气泵能够调节工作功率，以改变石墨烯进入所述半凝固区的速率。

作为进一步优化，位于所述半凝固区的液铝的温度为300～400℃。

作为进一步优化，所述导管的末端设置有分散板该分散板具有多个用以分散石墨烯的分散孔，该分散孔为设置在所述分散板的通孔。

作为进一步优化，所述导管设置有过滤件，该过滤件用以过滤大颗粒的石墨烯。

作为进一步优化，所述导管的通道孔径为2～5mm。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

本实用新型的结晶器具有生产材质为石墨烯铝的铝杆的功能。具体地，在石墨模的半凝固区，连通一导管，该导管和供气机构相连通。供气机构能够把含有石墨烯的气体吹如半凝固区。由于石墨烯的密度小于铝液的密度，因此石墨烯会上浮。同时由于铝和石墨烯是两种互不溶解且熔点不相同的物质，因此上浮的石墨烯会在半凝固区处和未完全凝固的液铝相混合。

同时，由于采用结晶器生产铝棒，需要先把固体铝熔化，因此一般需要通上磁场，以便于固体铝的快速熔化。由于液铝中铝处于铝离子的状态，因此在半凝固区，液铝中的铝离子会受到洛伦兹力的影响而更加剧烈的运动，这进一步提高了石墨烯和液铝的混合。此外，通过调节供气机构的供气功率，就可以调节石墨烯进入半凝固区的速率，以达到调节最终石墨烯铝中，所含有的石墨烯的比例。

通过以上技术方案，本实用新型的结晶器具有生产材质为石墨烯铝的铝杆的功能。相比现有技术中，生产石墨烯铝需要把铝制成粉末，再加入一定比例的石墨烯，再经过混合、烧结等工艺。本案的结晶器在生产石墨烯铝时，不仅工艺更加简单，而且效率更高。

附图说明