CN105502375A - 一种石墨烯浆料制备设备及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石墨烯浆料制备设备,包括炉体,所述炉体的一侧上设有炉门,所述炉体的另一侧设有排烟机构,所述排烟机构下方设有热电偶,所述炉体内设有重锤,所述重锤通过摇杆与炉门连;采用该设备的制备工艺包括:原材料处理、高温加工、材料配比、材料研磨、超声处理几个步骤。该石墨烯浆料制备设备的排烟机构设计巧妙,通过烟气过滤装置对排放的烟气进行有效的过滤,减少了对环境的污染,该石墨烯浆料的制备工艺,对原材料进行合理地处理和配比,通过研磨和超声波处理相结合,使得得到的石墨烯浆料品质更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种石墨烯浆料制备设备及其制作工艺。
背景技术
石墨烯是近年来国际上的研究热点,它性质独特,应用广泛,受到了各国科技界和产业界的极大关注。
石墨烯浆料分为石墨烯导电浆料、石墨烯散热涂料、石墨烯电热涂料等,这些产品有高导电性、高导热性和低成本等优势,可广泛应用到超容、锂电和光电器等产品中,然而现有技术的石墨烯无论是在制备设备和制作工艺上都存在缺陷,制备设备中的马弗炉由于结构简单,对于制备过程中的废气排放不能进行有效地控制和处理,很容易造成环境的污染,而制备工艺中,由于制备条件和制备环境要求不理想,使得制备出来的浆料品质不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种石墨烯浆料制备设备及其制作工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种石墨烯浆料制备设备,包括炉体,所述炉体的一侧上设有炉门,所述炉体的另一侧设有排烟机构,所述排烟机构下方设有热电偶,所述炉体内设有重锤,所述重锤通过摇杆与炉门连接;
所述排烟机构包括排烟管和顶罩,所述顶罩为圆锥形,所述顶罩设置在排烟管顶端,所述排烟管内设有烟气过滤装置,所述烟气过滤装置位于排烟管的顶端端口处;
所述烟气过滤装置包括过滤罩和设置在过滤罩内的滤网,所述过滤罩的制作材料为聚四氟乙烯,所述滤网有四层,四层滤网由上至下依次水平设置。
作为优选,为了提升过滤效果,所述四层滤网的滤孔由上至下依次增大。
作为优选,为了有效控制烟气排放方向,减少无规则扩散,所述排烟管的顶端位于顶罩内。
一种采用上述石墨烯浆料制备设备的制作工艺,包括以下步骤:
1)原材料处理:将膨胀石墨作为原材料,对其进行净化处理;
2)高温加工:将膨胀石墨加热到800℃,制成石墨蠕虫;
3)材料配比:在1份石墨蠕虫中加入5%比重的纯水或NMP,再加入1%的SDBS,再加入0.2%的消泡剂,得到目标材料;
4)材料研磨:利用胶体磨将目标材料进行研磨,研磨时间为10分钟;
5)均质机均质。
6)超声处理:在研磨好的材料中加入10%的酒精,用超声波发生器对材料进行超声处理后得到石墨烯浆料。
作为优选,为了提升高温加工效果,所述步骤2)中,加热的时间为20分钟。
作为优选,为了提升研磨效果,所述步骤4)中,胶体磨的转速为3000转/分钟。
本发明的有益效果是,该石墨烯浆料制备设备的排烟机构设计巧妙,通过烟气过滤装置对排放的烟气进行有效的过滤,减少了对环境的污染,该石墨烯浆料的制备工艺,对原材料进行合理地处理和配比,通过研磨和超声波处理相结合,使得得到的石墨烯浆料品质更好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的石墨烯浆料制备设备的结构示意图;
图2是本发明的石墨烯浆料制备设备的排烟机构的结构示意图;
图3是本发明的石墨烯浆料制备设备的烟气过滤装置的结构示意图;
图中:1.炉体,2.炉门,3.排烟机构,4.热电偶,5.重锤,6.摇杆,31.排烟管,32.顶罩,33.烟气过滤装置,33-1.滤网,33-2.过滤罩。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图3所示,一种石墨烯浆料制备设备,包括炉体1,所述炉体1的一侧上设有炉门2,所述炉体1的另一侧设有排烟机构3,所述排烟机构3下方设有热电偶4,所述炉体1内设有重锤5,所述重锤5通过摇杆6与炉门2连接;
所述排烟机构3包括排烟管31和顶罩32,所述顶罩32为圆锥形,所述顶罩32设置在排烟管31顶端,所述排烟管31内设有烟气过滤装置33,所述烟气过滤装置33位于排烟管31的顶端端口处;
所述烟气过滤装置33包括过滤罩33-2和设置在过滤罩33-2内的滤网33-1,所述过滤罩33-2的制作材料为聚四氟乙烯,所述滤网33-1有四层,四层滤网33-1由上至下依次水平设置。
作为优选,为了提升过滤效果,所述四层滤网33-1的滤孔由上至下依次增大。
作为优选,为了有效控制烟气排放方向,减少无规则扩散,所述排烟管31的顶端位于顶罩32内。
一种采用上述石墨烯浆料制备设备的制作工艺,包括以下步骤:
1)原材料处理:将膨胀石墨作为原材料,对其进行净化处理;
2)高温加工:将膨胀石墨加热到800℃,制成石墨蠕虫;
3)材料配比:在1份石墨蠕虫中加入5%比重的纯水或NMP,再加入1%的SDBS,再加入0.2%的消泡刘,得到目标材料。
4)材料研磨:利用胶体磨将目标材料进行研磨,研磨时间为10分钟;
5)均质机均质。
6)超声处理:在研磨好的材料中加入10%的酒精,用超声波发生器对材料进行超声处理后得到石墨烯浆料。
作为优选,为了提升高温加工效果,所述步骤2)中,加热的时间为20分钟。
作为优选,为了提升研磨效果,所述步骤4)中,胶体磨的转速为3000转/分钟。
聚四氟乙烯具有一系列优良的使用性能:耐高温:长期使用温度200~260度,耐低温:在-100度时仍柔软;耐腐蚀:能耐王水和一切有机溶剂;耐气候:塑料中最佳的老化寿命;高润滑:具有塑料中最小的摩擦系数(0.04);不粘性:具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质;无毒害:具有生理惰性;优异的电气性能,是理想的C级绝缘材料,报纸厚的一层就能阻挡1500V的高压;比冰还要光滑。聚四氟乙烯材料,广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。
这里采用聚四氟乙烯的滤网33-1,不仅能够保证滤网33-1自身的洁净,还能长期使用,保证足够的使用寿命,减少更换的次数,在提升过滤效果的同时,降低使用成本。
采用四层滤网33-1堆叠设计,并且采用滤孔大小不一的滤网33-1,能够实现有层次地过滤,提升过滤效果。
SDBS为十二烷基苯磺酸钠,是一种表面活性剂,由直链烷基苯(LAB)用三氧化硫或发烟硫酸磺化生成烷基磺酸,再中和制成。
烷基苯磺酸钠是黄色油状体,经纯化可以形成六角形或斜方形强片状结晶.具有微毒性,已被国际安全组织认定为安全化工原料,可在水果和餐具清洗中应用。烷基苯磺酸钠在洗涤剂中使用的量最大,由于采用了大规模自动化生产,价格低廉。在洗涤剂中使用的烷基苯磺酸钠有支链结构(ABS)和直链结构(LAS)两种,支链结构生物降解性小,会对环境造成污染,而直链结构易生物降解,生物降解性可大于90%,对环境污染程度小。
消泡剂,也称消沫剂,是在食品加工过程中降低表面张力,抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的食品添加剂,用在本工艺中,能够使得得到的石墨烯浆料的结构状态更加理想。
该制备工艺通过将石墨蠕虫进行合理配比,然后再进行研磨均质和超声处理,不仅能够提升石墨烯浆料提炼的纯度,也提升了整体的品质。
与现有技术相比,该石墨烯浆料制备设备的排烟机构3设计巧妙,通过烟气过滤装置33对排放的烟气进行有效的过滤,减少了对环境的污染,该石墨烯浆料的制备工艺,对原材料进行合理地处理和配比,通过研磨和超声波处理相结合,使得得到的石墨烯浆料品质更好。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种石墨烯浆料制备设备,其特征在于,包括炉体,所述炉体的一侧上设有炉门,所述炉体的另一侧设有排烟机构,所述排烟机构下方设有热电偶,所述炉体内设有重锤,所述重锤通过摇杆与炉门连接;
所述排烟机构包括排烟管和顶罩,所述顶罩为圆锥形,所述顶罩设置在排烟管顶端,所述排烟管内设有烟气过滤装置,所述烟气过滤装置位于排烟管的顶端端口处;
所述烟气过滤装置包括过滤罩和设置在过滤罩内的滤网,所述过滤罩的制作材料为聚四氟乙烯,所述滤网有四层,四层滤网由上至下依次水平设置。
2.如权利要求1所述的石墨烯浆料制备设备,其特征在于,所述四层滤网的滤孔由上至下依次增大。
3.如权利要求1所述的石墨烯浆料制备设备,其特征在于,所述排烟管的顶端位于顶罩内。
4.一种采用如权利要求1-3所述的石墨烯浆料制备设备的制作工艺,其特征在于,包括以下步骤:
1)原材料处理:将膨胀石墨作为原材料,对其进行净化处理;
2)高温加工:将膨胀石墨加热到800℃,制成石墨蠕虫;
3)材料配比:在1份石墨蠕虫中加入5%比重的纯水或NMP,再加入1%的SDBS,再加入0.2%的消泡剂,得到目标材料;
4)材料研磨:利用胶体磨将目标材料进行研磨,研磨时间为10分钟;
5)均质机均质。
6)超声处理:在研磨好的材料中加入10%的酒精,用超声波发生器对材料进行超声处理后得到石墨烯浆料。
5.如权利要求4所述的制备工艺,其特征在于,所述步骤2)中,加热的时间为20分钟。
6.如权利要求4所述的制备工艺,其特征在于,所述步骤4)中,胶体磨的转速为3000转/分钟。
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- 2016-02-01 CN CN201610070181.4A patent/CN105502375A/zh active Pending
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