一種制備石墨烯分散漿料的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備石墨烯分散漿料的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯具備優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)等物理性質(zhì)，可以廣泛應(yīng)用在電子、新能源、醫(yī)療、高端制造等多方面，被認(rèn)為是將來會(huì)改變世界的一種新材料。目前，國內(nèi)外制備石墨烯的方法主要有如下幾種:微機(jī)械剝離法，這種方法制得的石墨烯質(zhì)量高，但只能得到數(shù)量有限的石墨烯片，只適用于作為基礎(chǔ)研究來探究石墨烯的電學(xué)性質(zhì)；外延生長(zhǎng)法，該法制備條件苛刻，均要求在高溫高真空或某特定氣氛及單晶襯底等條件下進(jìn)行，且制得的石墨烯不易從襯底上分離出來，不能大規(guī)模制備石墨烯；氧化-還原法，該方法是目前較為常見的低成本高效地制備大面積石墨烯薄層材料的化學(xué)方法，但得到的石墨烯含有大量的含氧基團(tuán)和缺陷，其導(dǎo)電性能較低，且還原劑大部分有毒，使得制備過程存在環(huán)境污染；化學(xué)氣相沉積法，此方法可以滿足規(guī)?；苽涓哔|(zhì)量石墨烯的要求，但成本較高，工藝復(fù)雜；電解法，此方法可合成大量的石墨烯，但是合成出的石墨烯的表面均帶有大量的正離子、負(fù)離子或有機(jī)物。上述方法各有局限之處，目前國內(nèi)石墨烯微粉方面已經(jīng)初步具備宏量制備能力，但是其成功應(yīng)用案例仍然很少，主要原因除了其昂貴的價(jià)格以外，最重要的瓶頸就是其二維片層結(jié)構(gòu)限制其分散能力，團(tuán)聚嚴(yán)重，材料性能難以發(fā)揮。石墨烯若想快速得到規(guī)模應(yīng)用，必須解決其分散難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、使用方便的制備石墨烯分散漿料的裝置，解決了分散難題，可以大規(guī)模制備，且制備產(chǎn)品性能好。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:它包含外機(jī)殼、內(nèi)機(jī)殼、制冷裝置、加熱絲、攪拌軸、攪拌桿、軸承、齒輪、電機(jī)、超聲波發(fā)生器、蒸汽出口、回流管、回流液進(jìn)口、進(jìn)料口、測(cè)溫器、抽真空口、測(cè)壓裝置；外機(jī)殼的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)機(jī)殼，且外機(jī)殼與內(nèi)機(jī)殼之間設(shè)有制冷裝置，內(nèi)機(jī)殼的外壁上設(shè)有加熱絲，內(nèi)機(jī)殼的內(nèi)部設(shè)有數(shù)個(gè)攪拌軸，攪拌軸上設(shè)有若干個(gè)攪拌桿，攪拌軸通過軸承固定在內(nèi)機(jī)殼上，攪拌軸之間通過齒輪嚙合，其中一個(gè)攪拌軸與電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，內(nèi)機(jī)殼的內(nèi)部底側(cè)和側(cè)壁均設(shè)有若干個(gè)超聲波發(fā)生器；所述的進(jìn)料口貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼的一側(cè)上部；所述的抽真空口貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼的另一側(cè)上部；所述的回流液進(jìn)口貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼的下部；所述的測(cè)溫裝置和測(cè)壓裝置均貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼上；外機(jī)殼的頂部設(shè)有蒸汽出口，蒸汽出口上連接有回流管，回流管的下端與回流液進(jìn)口連接。
[0005]所述的攪拌桿上設(shè)有槽體，槽體內(nèi)通過螺栓固定有刀片。
[0006]所述的外殼體的內(nèi)壁上設(shè)有保溫層。
[0007]所述的相鄰的攪拌軸上的攪拌桿相互錯(cuò)位設(shè)置。
[0008]本實(shí)用新型的工作原理:利用溶劑與石墨烯之間固-液表面結(jié)合，對(duì)其進(jìn)行攪拌，將石墨烯與分散介質(zhì)按照一定比例加入內(nèi)機(jī)殼內(nèi)，由攪拌軸攪拌混合均勻，啟動(dòng)制冷裝置，通過測(cè)溫裝置讀取機(jī)體內(nèi)部的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到0-5攝氏度時(shí)，打開氣體罐，此時(shí)氣體罐內(nèi)的氮?dú)?、氬氣、二氧化碳等氣體中的一種或者多種進(jìn)入內(nèi)機(jī)殼內(nèi)，加壓，又測(cè)壓裝置讀取內(nèi)機(jī)殼內(nèi)的壓力，使內(nèi)部的壓力達(dá)到0.3-3MPa后，啟動(dòng)真空栗抽真空，與此同時(shí)，啟動(dòng)加熱絲，對(duì)內(nèi)機(jī)殼內(nèi)部的混合液進(jìn)行加熱至沸騰，蒸汽經(jīng)過回流管冷凝回流至內(nèi)機(jī)殼內(nèi)，此過程均在真空狀態(tài)下進(jìn)行，保持30-300分鐘。
[0009]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型有益效果為:本實(shí)用新型所述的一種制備石墨烯分散漿料的裝置，解決了分散難題，可以大規(guī)模制備，且制備產(chǎn)品性能好，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)置合理、制作成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是圖1的俯視圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型中攪拌桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本實(shí)用新型中刀片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明:
[0016]1、外機(jī)殼；2、內(nèi)機(jī)殼；3、制冷裝置；4、加熱絲；5、攪拌軸；6、攪拌桿；7、軸承；8、齒輪；9、電機(jī)；10、超聲波發(fā)生器；11、蒸汽出口 ； 12、回流管；13、回流液進(jìn)口 ； 14、進(jìn)料口 ；15、測(cè)溫裝置；16、抽真空口 ；17、測(cè)壓裝置；18、槽體；19、刀片；20、保溫層。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0018]參看圖1-圖4所示，本【具體實(shí)施方式】采用的技術(shù)方案是:它包含外機(jī)殼1、內(nèi)機(jī)殼2、制冷裝置3、加熱絲4、攪拌軸5、攪拌桿6、軸承7、齒輪8、電機(jī)9、超聲波發(fā)生器10、蒸汽出口 11、回流管12、回流液進(jìn)口 13、進(jìn)料口 14、測(cè)溫器15、抽真空口 16、測(cè)壓裝置17 ;外機(jī)殼I的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)機(jī)殼2，且外機(jī)殼I與內(nèi)機(jī)殼2之間設(shè)有制冷裝置3，內(nèi)機(jī)殼2的外壁上設(shè)有加熱絲4，內(nèi)機(jī)殼2的內(nèi)部設(shè)有數(shù)個(gè)攪拌軸5，攪拌軸5上設(shè)有若干個(gè)攪拌桿6，攪拌軸5通過軸承7固定在內(nèi)機(jī)殼2上，攪拌軸5之間通過齒輪8嚙合，其中一個(gè)攪拌軸5與電機(jī)9的轉(zhuǎn)軸連接，內(nèi)機(jī)殼2的內(nèi)部底側(cè)和側(cè)壁均設(shè)有若干個(gè)超聲波發(fā)生器10 ;所述的進(jìn)料口 14貫穿設(shè)置在外機(jī)殼I和內(nèi)機(jī)殼2的一側(cè)上部；所述的抽真空口 16貫穿設(shè)置在外機(jī)殼I和內(nèi)機(jī)殼2的另一側(cè)上部；所述的回流液進(jìn)口 13貫穿設(shè)置在外機(jī)殼I和內(nèi)機(jī)殼2的下部；所述的測(cè)溫裝置15和測(cè)壓裝置17均貫穿設(shè)置在外機(jī)殼I和內(nèi)機(jī)殼2上；外機(jī)殼I的頂部設(shè)有蒸汽出口 11，蒸汽出口 11上連接有回流管12，回流管12的下端與回流液進(jìn)口 13連接。
[0019]所述的攪拌桿6上設(shè)有槽體18，槽體18內(nèi)通過螺栓固定有刀片19。
[0020]所述的外殼體I的內(nèi)壁上設(shè)有保溫層20。
[0021]所述的相鄰的攪拌軸5上的攪拌桿6相互錯(cuò)位設(shè)置。
[0022]本【具體實(shí)施方式】的工作原理:利用溶劑與石墨烯之間固-液表面結(jié)合，對(duì)其進(jìn)行攪拌，將石墨烯與分散介質(zhì)按照一定比例加入內(nèi)機(jī)殼內(nèi)，由攪拌軸5攪拌混合均勻，啟動(dòng)制冷裝置3，通過測(cè)溫裝置15讀取機(jī)體內(nèi)部的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到0-5攝氏度時(shí)，打開氣體罐，此時(shí)氣體罐內(nèi)的氮?dú)?、氬氣、二氧化碳等氣體中的一種或者多種進(jìn)入內(nèi)機(jī)殼2內(nèi)，加壓，又測(cè)壓裝置17讀取內(nèi)機(jī)殼2內(nèi)的壓力，使內(nèi)部的壓力達(dá)到0.3-3MPa后，啟動(dòng)真空栗抽真空，與此同時(shí)，啟動(dòng)加熱絲4，對(duì)內(nèi)機(jī)殼內(nèi)部的混合液進(jìn)行加熱至沸騰，蒸汽經(jīng)過回流管冷凝回流至內(nèi)機(jī)殼內(nèi)，此過程均在真空狀態(tài)下進(jìn)行，保持30-300分鐘。
[0023]采用上述結(jié)構(gòu)后，本【具體實(shí)施方式】有益效果為:本【具體實(shí)施方式】所述的一種制備石墨烯分散漿料的裝置，解決了分散難題，可以大規(guī)模制備，且制備產(chǎn)品性能好，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)置合理、制作成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0024]以上所述，僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備石墨烯分散漿料的裝置，其特征在于:它包含外機(jī)殼、內(nèi)機(jī)殼、制冷裝置、加熱絲、攪拌軸、攪拌桿、軸承、齒輪、電機(jī)、超聲波發(fā)生器、蒸汽出□、回流管、回流液進(jìn)口、進(jìn)料口、測(cè)溫器、抽真空口、測(cè)壓裝置；外機(jī)殼的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)機(jī)殼，且外機(jī)殼與內(nèi)機(jī)殼之間設(shè)有制冷裝置，內(nèi)機(jī)殼的外壁上設(shè)有加熱絲，內(nèi)機(jī)殼的內(nèi)部設(shè)有數(shù)個(gè)攪拌軸，攪拌軸上設(shè)有若干個(gè)攪拌桿，攪拌軸通過軸承固定在內(nèi)機(jī)殼上，攪拌軸之間通過齒輪嚙合，其中一個(gè)攪拌軸與電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，內(nèi)機(jī)殼的內(nèi)部底側(cè)和側(cè)壁均設(shè)有若干個(gè)超聲波發(fā)生器；所述的進(jìn)料口貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼的一側(cè)上部；所述的抽真空口貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼的另一側(cè)上部；所述的回流液進(jìn)口貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼的下部；所述的測(cè)溫裝置和測(cè)壓裝置均貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼上；外機(jī)殼的頂部設(shè)有蒸汽出口，蒸汽出口上連接有回流管，回流管的下端與回流液進(jìn)口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備石墨烯分散漿料的裝置，其特征在于:所述的攪拌桿上設(shè)有槽體，槽體內(nèi)通過螺栓固定有刀片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備石墨烯分散漿料的裝置，其特征在于:所述的外殼體的內(nèi)壁上設(shè)有保溫層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備石墨烯分散漿料的裝置，其特征在于:所述的相鄰的攪拌軸上的攪拌桿相互錯(cuò)位設(shè)置。
【專利摘要】一種制備石墨烯分散漿料的裝置，本實(shí)用新型涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，外機(jī)殼與內(nèi)機(jī)殼之間設(shè)有制冷裝置，內(nèi)機(jī)殼的外壁上設(shè)有加熱絲，內(nèi)機(jī)殼的內(nèi)部設(shè)有數(shù)個(gè)攪拌軸，攪拌軸通過軸承固定在內(nèi)機(jī)殼上，其中一個(gè)攪拌軸與電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，內(nèi)機(jī)殼的內(nèi)部底側(cè)和側(cè)壁均設(shè)有若干個(gè)超聲波發(fā)生器；所述的進(jìn)料口貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼的一側(cè)上部；所述的抽真空口貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼的另一側(cè)上部；所述的回流液進(jìn)口貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼的下部；所述的測(cè)溫裝置和測(cè)壓裝置均貫穿設(shè)置在外機(jī)殼和內(nèi)機(jī)殼上；外機(jī)殼的頂部設(shè)有蒸汽出口，蒸汽出口上連接有回流管，回流管的下端與回流液進(jìn)口連接。解決了分散難題，可以大規(guī)模制備，且制備產(chǎn)品性能好。
【IPC分類】B01F15/06, B01F13/06, B01F3/12, B01F13/10
【公開號(hào)】CN204865691
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520654474
【發(fā)明人】吳雪峰, 金傳洪, 陳魯
【申請(qǐng)人】常州普格納能源材料有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日