CN106955629A - 一种纳米材料分散装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种纳米材料分散装置，主要由高压放电装置、容料送料装置、喷淋装置组成，其中高压放电装置由电极(1)、陶瓷支座(2)、电刷(3)组成；容料送料装置由绝缘支架(4)、容料筒(5)、容料筒支架(6)、阀门(7)、送料导板(8)、震动电机(9)、传送带(10)、挡板(11)、传送带辊子(12)、碾压辊子(13)、碾压辊子刮刀(14)、电动机(15)、传送带辊子带轮(16)、碾压辊子带轮(17)、电动机带轮(18)、传动皮带(19)和收料器(24)组成；喷淋装置由喷头(20)、泵(21)、流量阀(22)和管道(23)组成，该装置对纳米材料的分散效果好、效率高、使用便捷，可实现规模化、产业化分散。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米材料分散装置，特别是涉及到一种使纳米材料分散获得大量分散的纳米材料的装置，属于纳米材料分散领域。
背景技术
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。由于纳米材料间具有较强的范德华力，以及其非常大的长径比，致使其在生产使用过程中极易发生团聚从而降低其性能。因此在使用时，往往要将纳米材料的团聚体充分分散。目前纳米材料的分散设备主要使用超声振荡、球磨机等实现纳米材料的分散。通过使用上述设备分散纳米材料有着分散不彻底、工作时间长、对纳米材料有一定破坏性和分散效率低等缺点。
例如中国发明专利CN201310434933提供了一种基于拉伸流变的碳纳米管分散装置，通过周期性变化容腔体积，使碳纳米管和环氧树脂的混合物不断被压缩和放松，得到分散的碳纳米管。该种装置虽能制备出分散性好的碳纳米管，但由于工作过程中碳纳米管和环氧树脂混合，不利于碳纳米管在其他材料中的应用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种操作简单、效率高、安全性高、分散性好的纳米材料分散装置，更加有利于纳米材料的分散。
为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种纳米材料分散装置，主要由高压放电装置、容料送料装置、喷淋装置组成，其中高压放电装置由电极、陶瓷支座、电刷组成；容料送料装置由容料筒、容料筒支架、阀门、送料导板、震动电机、绝缘支架、传送带、挡板、传送带辊子、碾压辊子、碾压辊子刮刀、电动机、传送带辊子带轮、碾压辊子带轮、电动机带轮、传动皮带和收料器组成；喷淋装置由喷头、泵、流量阀和管道组成。其中电极通过陶瓷支座固定在绝缘支架上，与高压电源的负极相连并可调节电极与传送带之间的距离；电刷固定在绝缘支架上，与高压电源的正极连接并与传送带接触；容料筒固定在容料筒支架上并配有阀门；同时，送料导板一端与容料筒连接，另一端在传送带上方，能够将容料筒内的材料导送到传送带上；震动电机固定在送料导板的外壁上；传送带通过传送带辊子固定在绝缘支架上；通过传动皮带把传送带辊子带轮和电动机带轮连接从而完成传送带辊子与电机的传动连接；通过传动皮带把碾压辊子带轮和传送带辊子带轮连接从而完成碾压辊子和传送带辊子的传动连接；碾压辊子固定在绝缘支架上；碾压辊子刮刀也固定在绝缘支架上，刀锋紧贴碾压辊子光滑曲面；两挡板紧贴传送带的上表面边缘并固定在绝缘支架上，两挡板之间的距离等于碾压辊子的长度；电动机固定在绝缘支架上，通过电动机带轮、传送带辊子带轮、传动皮带与传送带辊子连接；收料器在传送带的下方；喷头位于传送带碾压辊子之间的正上方，通过管道固定在绝缘支架上，管道上有流量阀并与泵连接。
本发明的有益效果是，提供了一种有效分散纳米材料的装置。本发明对纳米材料的分散效果好且效率高，装置简单控制方便，能够实现大批量分散纳米材料。
附图说明
附图1是本发明一种纳米材料分散装置的三维示意图。
附图2是本发明一种纳米材料分散装置的正视示意图。
附图3是本发明一种纳米材料分散装置的后视示意图。
图中：1.电极，2.陶瓷支座，3.电刷，4.绝缘支架，5.容料筒，6.容料筒支架，7.阀门，8.送料导板，9.震动电机，10.传送带，11.挡板，12.传送带辊子，13.碾压辊子，14.碾压辊子刮刀，15.电动机，16.传送带辊子带轮，17.碾压辊子带轮，18.电动机带轮，19.传动皮带，20.喷头，21.泵，22.流量阀，23.管道，24.收料器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明具体的实施方法：
如图所示，一种纳米材料分散装置，主要由高压放电装置、容料送料装置、喷淋装置组成，其中高压放电装置由电极(1)、陶瓷支座(2)、电刷(3)组成；容料送料装置由绝缘支架(4)、容料筒(5)、容料筒支架(6)、阀门(7)、送料导板(8)、震动电机(9)、传送带(10)、挡板(11)、传送带辊子(12)、碾压辊子(13)、碾压辊子刮刀(14)、电动机(15)、传送带辊子带轮(16)、碾压辊子带轮(17)、电动机带轮(18)、传动皮带(19)和收料器(24)组成；喷淋装置由喷头(20)、泵(21)、流量阀(22)和管道(23)组成。其中电极(1)通过陶瓷支座(2)固定在绝缘支架(4)上，与高压电源的负极相连并可调节电极(1)与传送带(9)之间的距离；电刷与高压电源的正极连接(3)固定在绝缘支架(4)上，并与传送带(9)接触；容料筒(5)固定在容料筒支架(4)上并配有阀门(6)，可控制物料的质量流量；同时，送料导板(7)一端与容料筒(5)连接，另一端在传送带(9)上方，能够将容料筒(5)内的纳米材料导送到传送带(9)上；震动电机(8)固定在送料导板(7)的外壁上，可在震动的作用下促进纳米材料的流出；传送带(9)通过传送带辊子(11)固定在绝缘支架(4)上；通过传动皮带(19)把传送带辊子带轮(15)和电动机带轮(17)连接从而实现传送带辊子(11)与电动机(14)的传动连接；碾压辊子(12)通过传动皮带(19)把碾压辊子带轮(16)和传送带辊子带轮(15)连接从而实现与传送带辊子(11)的传动连接；碾压辊子刮刀(13)固定在绝缘支架(4)上，刀锋紧贴碾压辊子(14)光滑曲面；两挡板(10)紧贴传送带(9)的上表面边缘并固定在绝缘支架(4)上，两挡板(10)之间的距离等于碾压辊子(12)的长度，可有效规整、拦挡传送带(10)上的纳米材料；电动机(14)固定在绝缘支架(4)上，通过电动机带轮(17)、传送带辊子带轮(15)和传动皮带(19)与传送带辊子(11)连接；收料器(22)在传送带(9)的下方；喷头(20)位于传送带碾压辊子(13)之间的正上方，通过管道(23)固定在绝缘支架(4)上，管道(23)上有流量阀(22)并与泵(21)连接。
本发明的工作原理和工作过程，以分散碳纳米管为例有以下过程：
首先将碳纳米管原材料放到容料筒(5)中，并调节电极与传送带之间的合适距离；启动电动机(14)带动传送带(9)、碾压辊子(12)工作；然后打开送料导板(7)上的震动电机(8)和容料筒(5)的阀门(6)，碳纳米管原材料导送到传送带(9)上；与此同时，启动喷淋装置的泵(19)，并调节流量阀(20)，对碾压平整后的碳纳米管原材料进行一定程度地喷淋，形成碳纳米管混合物；然后打开高压电源开关，使电极(1)与碳纳米管混合物之间产生高温电弧，使碳纳米管得以有效分散；传送带(9)下方的收料器(22)可对传送带(9)上散落的碳纳米管原材料和碳纳米管混合物进行收集再利用，以提高碳纳米管原材料的利用率。
Claims (10)
1.本发明提供了一种纳米材料分散装置，主要由高压放电装置、容料送料装置、喷淋装置组成，其中高压放电装置由电极(1)、陶瓷支座(2)、电刷(3)组成；容料送料装置由绝缘支架(4)、容料筒(5)、容料筒支架(6)、阀门(7)、送料导板(8)、震动电机(9)、传送带(10)、挡板(11)、传送带辊子(12)、碾压辊子(13)、碾压辊子刮刀(14)、电动机(15)、传送带辊子带轮(16)、碾压辊子带轮(17)、电动机带轮(18)、传动皮带(19)和收料器(24)组成；喷淋装置由喷头(20)、泵(21)、流量阀(22)和管道(23)组成。
2.根据权利要求1所述的一种纳米材料分散装置，其特征在于：电极(1)通过陶瓷支座(2)固定在绝缘支架(4)上，并可调节电极(1)与传送带(9)之间的距离；电刷(3)固定在绝缘支架(4)上，并与传送带(9)接触。
3.根据权利要求1～2所述的一种纳米材料分散装置，其特征在于：传送带(9)的材质是具有导电性的。
4.根据权利要求1所述的一种纳米材料分散装置，其特征在于：容料筒(5)固定在绝缘支架(4)上并配有阀门(6)；送料导板(7)一端与容料筒(5)连接，另一端贴近传送带(9)上方。
5.根据权利要求1、4所述的一种纳米材料分散装置，其特征在于：送料导板(7)的外壁上固定有震动电机(8)。
6.根据权利要求1所述的一种纳米材料分散装置，其特征在于：传送带(9)通过传送带辊子(11)固定在绝缘支架(4)上；通过传动皮带(19)把传送带辊子带轮(15)和电动机带轮(17)连接从而实现传送带辊子(11)与电动机(14)的传动连接；碾压辊子(12)通过传动皮带(19)把碾压辊子带轮(16)和传送带辊子带轮(15)连接从而实现与传送带辊子(11)的传动连接。
7.根据权利要求1、6所述的一种纳米材料分散装置，其特征在于：所述碾压辊子(12)的圆周曲面光滑，表面粗糙度Ra<0.8。
8.根据权利要求1所述的一种纳米材料分散装置，其特征在于：辊子刮刀(13)固定在绝缘支架(4)上，刀锋紧贴碾压辊子(14)光滑曲面；两挡板(10)紧贴传送带(9)的上表面边缘并固定在绝缘支架(4)上，两挡板(10)之间的距离等于碾压辊子(12)的长度。
9.根据权利要求1所述的一种纳米材料分散装置，其特征在于：电动机(14)固定在绝缘支架(4)上，通过电动机带轮(17)、传送带辊子带轮(15)和传动皮带(19)与传送带辊子(11)连接；收料器(22)在传送带(9)的下方；喷头(20)位于传送带碾压辊子(13)之间的正上方，通过管道(23)固定在绝缘支架(4)上，管道(23)上有流量阀(22)并与泵(21)连接。
10.根据权利要求1～9所述的一种纳米材料分散装置，其特征在于：所述传送带的表面粗糙，粗糙度Ra为10～40。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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