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石墨烯剝離研磨分散機(jī)是用于制備高質(zhì)量石墨烯的關(guān)鍵設(shè)備,主要通過機(jī)械剪切、空化等作用剝離石墨片層并分散石墨烯。其工作原理是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與定子產(chǎn)生強(qiáng)剪切力,使石墨混合物在定轉(zhuǎn)子間隙中不斷受到撞擊、破碎、研磨和分散。同時,部分設(shè)備還結(jié)合液力旋渦空化技術(shù),通過空泡的崩潰產(chǎn)生高溫高壓和微射流,進(jìn)一步剝離石墨片層,得到單層或多層石墨烯。
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石墨烯剝離研磨分散機(jī)
在做納米粉體分散或研磨時,因為粉體尺度由大變小的過程中,范德華力及布朗運動現(xiàn)象逐漸明顯且重要。選擇適當(dāng)助劑以避免粉體再次凝聚及選擇適當(dāng)?shù)难心C(jī)來控制研磨漿料溫度以降低或避免布朗運動影響,是濕法研磨分散方法能否成功地得到納米級粉體研磨及分散關(guān)鍵技術(shù)。
石墨烯的生產(chǎn)工藝
制備石墨烯的方法有很多。但歸納起來兩大類,一類是從大往小做,也叫自上而下法。例如,以石墨為原料,通過膠帶粘貼、氧化還原、液相插層和機(jī)械剝離等手段破壞石墨晶體的長程有序堆疊,得到單層或少數(shù)幾層的石墨烯。另一類是從小往大長,也叫自下而上法。例如,以含碳小分子等為前驅(qū)體,采用化學(xué)氣相沉積、外延生長和有機(jī)合成等方法將碳素組裝成石墨烯。
當(dāng)前相對成熟的技術(shù)分別是,以氧化還原和液相插層為代表的大規(guī)模粉體,和以化學(xué)氣相沉積為代表的大面積薄膜。兩者生產(chǎn)工藝wan全不同,而產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域也基本不重疊。前者通常以重量來計,可達(dá)公斤至噸級,產(chǎn)品剝離效率高、比表面積大、成本低,但缺陷多、可控性差,一般用作鋰電池和超級電容器電極導(dǎo)電填料,或用于塑料、油墨、涂料、金屬和陶瓷等多種基體的增強(qiáng)或功能填料,形成納米復(fù)合材料。而后者通常以面積來計量,依托其高透光率和面向電導(dǎo)率,通常作為透明電極用于觸摸屏和光伏等領(lǐng)域。
但是。當(dāng)前主要瓶頸有兩點,一是低成本高品質(zhì)石墨烯原料的規(guī)模化生產(chǎn),二是石墨烯的商業(yè)化應(yīng)用。有人可能覺得個已不是問題,因為已有多個十噸乃至百噸級產(chǎn)線投產(chǎn),規(guī)模化看似已迎刃而解。事實真是如此嗎?除了產(chǎn)能,我認(rèn)為更重要的是品質(zhì),因為原料的品質(zhì)直接決定其應(yīng)用屬性。對于實際應(yīng)用,純度是否足夠高?批次穩(wěn)定性如何?成本是否還有壓縮空間?生產(chǎn)過程可否更綠色?技術(shù)的進(jìn)步永無止境,可靠的原料永遠(yuǎn)是石墨烯產(chǎn)業(yè)化的基石。
有可能你會問 一般國x做碳管或者石墨烯會用砂磨機(jī)或者球磨機(jī) 超聲波分散機(jī)等等? 球磨機(jī)或者砂磨機(jī)他們偏重研磨炸 會破壞他們的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 。 我們的研磨分散機(jī)偏重 分散剝離 。超聲波不適合工業(yè)化生產(chǎn),只是作為一種輔助分散。
研磨:利用剪切力(shear force)、摩擦力或沖擊力(impactforce)將粉體由大顆粒粉碎剝離成小顆粒。
分散:納米粉體被其所添加溶劑、助劑、分散劑、樹脂等包覆住,以便達(dá)到顆粒wan全被分離(separating)、潤濕(wetting)、分布(distributing)均勻及穩(wěn)定(stabilization)目的。
納米研磨分散機(jī)是由膠體磨,分散機(jī)組合而成的高科技產(chǎn)品。
第yi級由具有精細(xì)度遞升的多級鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調(diào)整到所需要的與轉(zhuǎn)子之間的距離。在增強(qiáng)的流體湍流下,凹槽在每級都可以改變方向。
第二級由轉(zhuǎn)定子組成。分散頭的設(shè)計也很好地滿足不同粘度的物質(zhì)以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉(zhuǎn)子(乳化頭)和批次式機(jī)器的工作頭設(shè)計的不同主要是因為在對輸送性的要求方面,特別要引起注意的是:在粗精度、中等精度、細(xì)精度和其他一些工作頭類型之間的區(qū)別不光是指定轉(zhuǎn)子齒的排列,還有一個很重要的區(qū)別是不同工作頭的幾何學(xué)特征不一樣。狹槽數(shù)、狹槽寬度以及其他幾何學(xué)特征都能改變定子和轉(zhuǎn)子工作頭的不同功能。根據(jù)以往的慣例,依據(jù)以前的經(jīng)驗指定工作頭來滿足一個具體的應(yīng)用。在大多數(shù)情況下,機(jī)器的構(gòu)造是和具體應(yīng)用相匹配的,因而它對制造出zui終產(chǎn)品是很重要。當(dāng)不確定一種工作頭的構(gòu)造是否滿足預(yù)期的應(yīng)用。
石墨烯剝離研磨分散機(jī)設(shè)備參數(shù)表:
研磨分散機(jī)
流量*
輸出
線速度
功率
入口/出口連接
類型
l/h
rpm
m/s
kW
GMSD2000/4
400
14,000
44
4
DN25/DN15
GMSD2000/5
1000
10,050
11
DN40/DN32
GMSD2000/10
3000
7,500
22
DN80/DN65
GMSD2000/20
8000
4,900
45
GMSD2000/30
20000
2,850
90
DN150/DN125
GMSD2000/50
60000
1,100
110
DN200/DN150
*流量取決于設(shè)置的間隙和被處理物料的特性,同時流量可以被調(diào)節(jié)到最大允許量的 10%。