石墨烯漿料高剪切分散機(jī) |
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石墨烯是世上薄卻也是堅(jiān)硬的納米材料,它幾乎是透明的,只吸收2.3的光,導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 W/m·K,高于碳納米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s,又比納米碳管或硅晶體(monocrystalline silicon)高,而電阻率只約10-6 Ω·cm,比銅或銀更低。
石墨烯分散難點(diǎn):石墨烯研究所在開發(fā)石墨烯的過程中,遇到如何將石墨更好的細(xì)化,以及細(xì)化后團(tuán)聚問題,成為大的難點(diǎn)。 石墨烯剝離過程: 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)到顆粒被分離、潤(rùn)濕、分布均勻及穩(wěn)定目的。 液相直接剝離法制備石墨烯研磨分散機(jī)通常直接把石墨或膨脹石墨((一般通過快速升溫至1000℃以上把表面含氧基團(tuán)除去來獲取)加在某種有機(jī)溶劑或水中, 借助超聲波、加熱或氣流的作用制備一定濃度的單層或多層石墨烯溶液。coleman等參照液相剝離碳納米管的方式將石墨分散在n-甲基吡咯烷酮(nmp)中, 超聲1h后單層石墨烯的產(chǎn)率為1, 而長(zhǎng)時(shí)間的超聲(462h)可使石墨烯濃度高達(dá)1.2mg/ml, 單層石墨烯的產(chǎn)率也提高到4[17]。 他們的研究表明, 當(dāng)溶劑的表面能與石墨烯相匹配時(shí), 溶劑與石墨烯之間的相互作用可以平衡剝離石墨烯所需的能量, 而能夠較好地剝離石墨烯的溶劑表面張力范圍為40~50mj/m2;[18]把石墨直接分散在鄰二氯苯(表面張力:36.6mj/m2)中, 超聲、離心后制備了大塊狀(100~500nm)的單層石墨烯;[利用液?液界面自組裝在*烷中制備了表面高度疏水、高電導(dǎo)率和透明度較好的單層石墨烯。為提高石墨烯的產(chǎn)率, 近 等發(fā)展了一種稱為溶劑熱插層(制備石墨烯的新方法,該法是以eg為原料, 利用強(qiáng)極性有機(jī)溶劑乙腈與石墨烯片的雙偶極誘導(dǎo)作用來剝離、分散石墨, 使石墨烯的總產(chǎn)率提高到10~12。同時(shí), 為增加石墨烯溶液的穩(wěn)定性, 人們往往在液相剝離石墨片層過程中加入一些穩(wěn)定劑以防止石墨烯因片層間的范德華力而重新聚集。 石墨烯漿料高剪切分散機(jī)是由膠體磨和分散機(jī)組合而成的高科技產(chǎn)品。級(jí)由具有精細(xì)度遞升的三級(jí)鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調(diào)整到所需要的轉(zhuǎn)子之間距離。在增強(qiáng)的流體湍流下。凹槽在每級(jí)口可以改變方向。第二級(jí)由轉(zhuǎn)定子組成。分散頭的設(shè)計(jì)也很好的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(jì)的不同主要是因?yàn)樵趯?duì)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)別不光是定轉(zhuǎn)子齒的排列,還有一個(gè)很重要的區(qū)別是不同工作頭的幾何學(xué)征不一樣。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。 磨頭結(jié)構(gòu):三道磨碎區(qū),一級(jí)為粗磨碎區(qū),二級(jí)為細(xì)磨碎區(qū),三級(jí)為超微磨碎區(qū)。雖然與國(guó)產(chǎn)的都是三級(jí)結(jié)構(gòu),但是他們的設(shè)計(jì)不同理念不同,形狀及齒列的結(jié)構(gòu)。磨頭結(jié)構(gòu)SZX有多 種的膠體磨頭主要內(nèi)部結(jié)構(gòu)區(qū)別溝槽是曲線,上下深度不一,上深下淺ZRF磨頭 配置有金屬碳化物或陶瓷涂層的錐型轉(zhuǎn)子/定子,具有良好的粉碎效果,耐磨及耐腐蝕。磨頭的結(jié)構(gòu):溝槽的結(jié)構(gòu)式斜齒,每個(gè)磨頭的溝槽深度不一樣,并且斜齒的流道 的體積從上往下是從大到下,而他們的斜齒的每個(gè)磨頭的溝槽深度一樣,流道體積是一樣大,這樣形成了本質(zhì)的區(qū)別。我們可以保證物料從上往下一直在進(jìn)行研磨,而他們只能在一級(jí)磨頭到另外一級(jí)磨頭形成研磨果。 影響研磨效果因: 1 磨頭的形式(臥式和立式) 2 磨頭頭的剪切速率素 3 磨頭的齒形結(jié)構(gòu)(見磨頭結(jié)構(gòu)) 4 物料在磨頭墻體的停留時(shí)間,乳化分散時(shí)間 5 循環(huán)次數(shù) 研磨速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)速率。 – 研磨速率(s-1) = v 速率(m/s) g 定-轉(zhuǎn)子間距(m) 由上可知,研磨速率取決于以下因素: – 磨頭的線速率 – 在這種請(qǐng)況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子間距。(相對(duì)而言) 速率 V= 3.14 X D(轉(zhuǎn)子直徑)X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60 作用力 F=23/0.7X1000=32857 S-1 F=40/0.7/X1000=57142 S-1 而對(duì)ZRF模塊頭,磨頭的間隙理論上可以無限小,但是由于高速的 運(yùn)轉(zhuǎn),造成 軸的振動(dòng),需要一定的間歇,作用力可以無限大。但實(shí)際上比膠體磨要好。這是乳粉碎研磨的重要因素,相當(dāng)于后者是前者的 2-3 倍 ①具有非常高的剪切速度和剪切力,粒徑約為0.2-2微米可以確保高速均質(zhì)乳化 |
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