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咨詢電話:13918294437關(guān)鍵詞:分散
概述:常規(guī)預(yù)分散設(shè)備(如高速攪拌機、球磨機、砂磨機等)在處理碳納米管/石墨烯漿料時,存在剪切力不足、分散效率低及分散均勻性差等缺點。TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機憑借其獨特的分散機理和優(yōu)異的設(shè)備性能,在納米材料漿料分散領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞:連續(xù)分散均質(zhì)機,碳納米管漿料,石墨烯漿料,漿料分散
隨著新能源、電子信息、先進復(fù)合材料等領(lǐng)域的快速發(fā)展,碳納米管、石墨烯等納米碳材料因其優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)性能,成為推動材料領(lǐng)域技術(shù)革新的核心材料之一。然而,碳納米管與石墨烯分子間存在強烈的范德華力,極易發(fā)生團聚現(xiàn)象,導(dǎo)致其在漿料體系中難以均勻分散,嚴重制約了材料性能的充分發(fā)揮。因此,實現(xiàn)碳納米管/石墨烯漿料的高效、穩(wěn)定分散,成為其工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。
在碳納米管/石墨烯漿料的制備流程中,預(yù)分散設(shè)備是銜接粉體原料與后續(xù)精細分散工序的關(guān)鍵前置裝置,它可初步打散粉體因范德華力形成的大尺寸團聚塊,避免直接進入精細分散設(shè)備造成腔體堵塞或部件過度磨損;同時使粉體顆粒均勻潤濕于分散介質(zhì)中,提升后續(xù)精細分散的效率與均勻性。
常規(guī)預(yù)分散設(shè)備(如高速攪拌機、球磨機、砂磨機等)在處理碳納米管/石墨烯漿料時,存在剪切力不足、分散效率低及分散均勻性差等缺點。TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機憑借其獨特的分散機理和優(yōu)異的設(shè)備性能,在納米材料漿料分散領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。
一、TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機的工作原理與優(yōu)勢
1. 工作原理
TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機主要由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和固定的定子組成。工作時,待處理的物料從進料口進入到轉(zhuǎn)子中心區(qū)域。隨著轉(zhuǎn)子以高速(至高可達25000轉(zhuǎn)/分鐘)旋轉(zhuǎn),材料受到強大的離心力作用,被快速甩向定子方向。在轉(zhuǎn)子與定子之間極其狹窄的間隙內(nèi),材料經(jīng)受強烈的剪切、摩擦、撞擊和空化等綜合作用。例如,轉(zhuǎn)子上的齒形結(jié)構(gòu)與定子的對應(yīng)結(jié)構(gòu)相互配合,對材料進行多次反復(fù)剪切,就像無數(shù)把微小的剪刀,將團聚的顆粒迅速打散;高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空化效應(yīng),能在局部形成瞬間高壓與低壓交替的環(huán)境,進一步破碎顆粒并促進分散。經(jīng)過處理后的材料,從定子的出料口排出,完成一次均質(zhì)過程。若需更精細的分散效果,可通過循環(huán)系統(tǒng)讓材料多次通過定轉(zhuǎn)子間隙。
2. 相比傳統(tǒng)分散設(shè)備的優(yōu)勢
1)高強度分散,高效解離團聚體
設(shè)備內(nèi)部設(shè)置了特殊設(shè)計的定子與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生強烈的剪切力、離心力和撞擊力,同時形成局部負壓區(qū)域引發(fā)空化效應(yīng)。剪切力可直接作用于碳納米管管束和石墨烯堆疊體,實現(xiàn)物理解離;空化效應(yīng)產(chǎn)生的微小氣泡破裂時釋放的巨大能量,進一步輔助破碎殘留的團聚體,確保分散的均勻性。相較于傳統(tǒng)設(shè)備,其分散強度大幅提升。
2)連續(xù)化作業(yè),適配工業(yè)化生產(chǎn)
采用在線連續(xù)式工作模式,漿料持續(xù)通過分散單元,處理后直接出料,無需批次式操作的等待時間。設(shè)備處理量可根據(jù)生產(chǎn)需求靈活調(diào)節(jié),從每小時幾十升到數(shù)百升不等,能夠出色匹配工業(yè)化生產(chǎn)線的連續(xù)化作業(yè)要求,大幅提升生產(chǎn)效率。同時,連續(xù)化作業(yè)避免了批次間的分散效果差異,確保了漿料產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
3)溫和分散環(huán)境,保護材料本征性能
通過精準(zhǔn)控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、線速度等參數(shù),可在保證分散效果的前提下,至大限度降低分散過程中產(chǎn)生的熱量。設(shè)備外接冷卻系統(tǒng),能夠?qū)崟r帶走分散過程中產(chǎn)生的少量熱量,避免因局部過熱導(dǎo)致碳納米管/石墨烯發(fā)生氧化、結(jié)構(gòu)破壞等問題,有效保護材料的本征性能。此外,分散過程中無機械雜質(zhì)引入,保障了漿料的純度。
4)參數(shù)可控,適配多元漿料體系
可適配不同溶劑體系(水相、有機相)的碳納米管/石墨烯漿料分散需求。通過優(yōu)化參數(shù)組合,可針對不同要求的漿料產(chǎn)品實現(xiàn)定制化分散,提升設(shè)備的通用性和適用性。
二、TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機在碳納米管/石墨烯漿料中的應(yīng)用
根據(jù)漿料配方要求,將碳納米管/石墨烯粉體、分散劑與溶劑(水或有機溶劑)按設(shè)定比例加入攪拌罐中,通過低速攪拌實現(xiàn)初步混合,……(下載閱讀全文)
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