直接剝離法石墨烯研磨分散機是研磨: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,以便達到顆粒*被分離(separating)、潤濕(wetting)、分布(distributing)均勻及穩(wěn)定(stabilization)目的。
石墨烯制造方法 目前石墨烯的主要制備方法包括物理方法和化學方法兩種。物理方法通常是以廉價的石墨或膨脹石墨為原料, 通過微機械剝離法、液相或氣相直接剝離法來制備單層或多層石墨烯。而化學方法主要有化學氣相沉積(CVD)、外延生長法、氧化還原石墨法等,各種方法都具有一定的優(yōu)缺點,高效大規(guī)模制備石墨烯的生產(chǎn)方式仍在探索之中。
通常直接把石墨或膨脹石墨(EG)(一般通過快速升溫至1000℃以上把表面含氧基團除去來獲取)加在某種有機溶劑或水中, 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%[16], 而長時間的超聲(462h)可使石墨烯濃度高達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, 當溶劑的表面能與石墨烯相匹配時, 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;Hamilton 等[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;Drzal 等[19]利用液−液界面自組裝在三氯甲烷中制備了表面高度疏水、高電導率和透明度較好的單層石墨烯。為提高石墨烯的產(chǎn)率, zui近Hou 等發(fā)展了一種稱為溶劑熱插層(solvothermal-asssisted exfoliation)制備石墨烯的新方法(圖2-5),該法是以EG為原料, 利用強極性有機溶劑乙腈與石墨烯片的雙偶極誘導作用(dipoleinduceddipole interaction)來剝離、分散石墨, 使石墨烯的總產(chǎn)率提高到10%~12%。同時, 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。
該方法因以廉價的石墨或膨脹石墨為原料, 制備過程不涉及化學變化,液相或氣相直接剝離法制備石墨烯具有成本低、操作簡單、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點, 但也存在單層石墨烯產(chǎn)率不高、片層團聚嚴重、需進一步脫去穩(wěn)定劑等缺陷。
石墨烯研磨分散機
當前相對成熟的技術(shù)分別是,以氧化還原和液相插層為代表的大規(guī)模粉體,和以化學氣相沉積為代表的大面積薄膜。兩者生產(chǎn)工藝*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或功能填料,形成納米復合材料。而后者通常以面積來計量,依托其高透光率和面向電導率,通常作為透明電極用于觸摸屏和光伏等領(lǐng)域。
但是。當前主要瓶頸有兩點,一是低成本高品質(zhì)石墨烯原料的規(guī)?;a(chǎn),二是石墨烯的商業(yè)化應(yīng)用。有人可能覺得第 納米研磨分散機是由膠體一個已不是問題,因為已有多個十噸乃至百噸級產(chǎn)線投產(chǎn),規(guī)?;此埔延卸?。事實真是如此嗎?除了產(chǎn)能,我認為更重要的是品質(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)的進步永無止境,可靠的原料永遠是石墨烯產(chǎn)業(yè)化的基石。
石墨烯研磨分散機
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。選擇適當助劑以避免粉體再次凝聚及選擇適當?shù)难心C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)。
磨,分散機組合而成的高科技產(chǎn)品。
*級由具有精細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、細精度和其他一些工作頭類型之間的區(qū)別不光是轉(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特征不一樣。狹槽數(shù)、狹槽寬度以及其他幾何學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)驗工作頭來滿足一個具體的應(yīng)用。在大多數(shù)情況下,機器的構(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。當不確定一種工作頭的構(gòu)造是否滿足預期的應(yīng)用。
CMD2000系列的線速度很高,剪切間隙非常小,這樣當物料經(jīng)過的時候,形成的摩擦力就比較劇烈,結(jié)果就是通常所說的濕磨。定轉(zhuǎn)子被制成圓椎形,具有精細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。在增強的流體湍流下,凹槽在每級都可以改變方向。高質(zhì)量的表面拋光和結(jié)構(gòu)材料,可以滿足不同行業(yè)的多種要求。
IKN石墨烯研磨設(shè)備采用德國XX的高速研磨分散技術(shù),通過超高
轉(zhuǎn)速(zui高可達14000rpm)帶動超高精密的磨頭定轉(zhuǎn)子(通常配CM+8SF,定轉(zhuǎn)子間隙在0.2-0.3之間)使石墨烯漿料在設(shè)備的高線速度下形成湍流,在定轉(zhuǎn)子間隙里不斷的撞擊、破碎、研磨、分散、均質(zhì),從而得出超細的顆粒(當然也需要合適的分散劑做助劑)。綜合以上幾點可以得出理想的導電石墨烯漿料。
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石墨烯研磨分散機