CN112885500B - 一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，涉及石墨烯导电浆料制备技术领域。该种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，包括以下原料：石墨原石50‑70份；金属粉10‑20份；环氧树脂5‑10份；亚硝酸钠3‑5份；分散剂5‑10份；消泡剂0.5‑2份；组成导电浆料的原料按以下比例配置：石墨原石63份、金属粉10份、环氧树脂10份、亚硝酸钠5份、分散剂10份以及消泡剂2份；包括以下具体步骤：S1.将63份石墨原石利用破碎设备进行初步破碎，然后将破碎后的石墨原石颗粒利用研磨机进行反复研磨，制得石墨粉。通过采用简单的自动化生产加工工艺，既方便进行快速生产加工，同时生产出的石墨烯电子导电浆料不仅导电性能稳定。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯导电浆料制备技术领域，具体为一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺。
背景技术
石墨烯是一种由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料；石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料；实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构；石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯；铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子；当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性；但当吸附其他物质时，如H和OH时，会产生一些衍生物，使石墨烯的导电性变差，但并没有产生新的化合物。因此，可以利用石墨来推测石墨烯的性质。例如石墨烷的生成就是在二维石墨烯的基础上，每个碳原子多加上一个氢原子，从而使石墨烯中sp碳原子变成sp杂化。
石墨烯电子导电浆料是导电浆料的一种，由于石墨烯电子导电浆料具有良好的导电性能，因此在电子设备领域得到了广泛的运用，目前市场上有多种不同类型的石墨烯电子导电浆料，但目前大多数石墨烯电子导电浆料均存在导电性能不稳定，设备到长时间持续使用时会导致其整体的导电以及导热性能大幅度降低，从而影响电子设备的正常使用，为此，我们研发出了新的一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，解决了目前大多数石墨烯电子导电浆料均存在导电性能不稳定，设备到长时间持续使用时会导致其整体的导电以及导热性能大幅度降低，从而影响电子设备的正常使用的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种石墨烯电子导电浆料，包括以下原料：
优选的，组成导电浆料的原料按以下比例配置：石墨原石63份、金属粉10份、环氧树脂10份、亚硝酸钠5份、分散剂10份以及消泡剂2份。
一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，包括以下具体步骤：
S1.将63份石墨原石利用破碎设备进行初步破碎，然后将破碎后的石墨原石颗粒利用研磨机进行反复研磨，制得石墨粉，并将制得的石墨粉进行多次过筛和干燥；
S2.将S1中制得的石墨粉与10份金属粉进行混合，并利用搅拌设备进行60分钟的搅拌混合，待石墨粉与金属粉充分混合后，再将混合后的石墨粉与金属粉导入反应釜中；
S3.将10份环氧树脂和10份分散剂依次倒入反应釜中，启动反应釜，并将反应釜的转速调整至80-100r/min，待混合物充分搅拌均匀后，再将混合液导入球磨机中进行反复研磨制浆；
S4.在利用球磨机中进行研磨制浆时，向浆料池中加注5份亚硝酸钠，研磨2小时后，再向浆料池中加注2份消泡剂，持续研磨一小时，即可得到制备好的石墨烯电子导电浆料；
S5.将制备好的石墨烯电子导电浆料采用灌装桶进行密封灌装保存。
优选的，所述S1中利用锤式破碎机或颚式破碎机对石墨原石进行初步破碎，破碎次数控制在两次以上。
优选的，所述S1经过破碎后的原石颗粒需利用研磨机进行3-5次的反复研磨。
优选的，所述S1中需采用400-500目数的筛网将制得的石墨粉进行多次过筛。
优选的，所述S2中的金属粉采用金粉、银粉或铜粉。
优选的，所述S4中消泡剂采用有机硅、高碳醇、无水乙醇、异丙醇或其他复合溶剂。
优选的，所述S5中制备好的石墨烯电子导电浆料需采用塑料或不锈钢桶进行灌装和密封，同时需要进行干燥存储。
(三)有益效果
本发明提供了一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺。具备以下有益效果：
1、该种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，通过在石墨粉中混合加入适量金属粉，可以大大提高其整体的导电性能，从而使其整体工作状态更加稳定，同时也能延长电子设备的使用寿命，从而使其整体的工作效率大大提高。
2、该种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，通过采用简单的自动化生产加工工艺，既方便进行快速生产加工，同时生产出的石墨烯电子导电浆料不仅导电性能稳定，同时在长时间使用时也不会出现导电以及导热性能大幅降低的情况。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种石墨烯电子导电浆料，包括以下原料：
组成导电浆料的原料按以下比例配置：石墨原石63份、金属粉10份、环氧树脂10份、亚硝酸钠5份、分散剂10份以及消泡剂2份。
一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，包括以下具体步骤：
S1.将63份石墨原石利用破碎设备进行初步破碎，然后将破碎后的石墨原石颗粒利用研磨机进行反复研磨，制得石墨粉，并将制得的石墨粉进行多次过筛和干燥；
S2.将S1中制得的石墨粉与10份金属粉进行混合，并利用搅拌设备进行60分钟的搅拌混合，待石墨粉与金属粉充分混合后，再将混合后的石墨粉与金属粉导入反应釜中；
S3.将10份环氧树脂和10份分散剂依次倒入反应釜中，启动反应釜，并将反应釜的转速调整至80-100r/min，待混合物充分搅拌均匀后，再将混合液导入球磨机中进行反复研磨制浆；
S4.在利用球磨机中进行研磨制浆时，向浆料池中加注5份亚硝酸钠，研磨2小时后，再向浆料池中加注2份消泡剂，持续研磨一小时，即可得到制备好的石墨烯电子导电浆料；
S5.将制备好的石墨烯电子导电浆料采用灌装桶进行密封灌装保存。
S1中利用锤式破碎机或颚式破碎机对石墨原石进行初步破碎，破碎次数控制在两次以上。
S1经过破碎后的原石颗粒需利用研磨机进行3-5次的反复研磨。
S1中需采用400-500目数的筛网将制得的石墨粉进行多次过筛，通过采用400-500目数的筛网将制得的石墨粉进行多次过筛，可以使石墨粉颗粒大小均十分均匀，不会出现结块的现象。
S2中的金属粉采用金粉、银粉或铜粉，在对导电性能有超高要求的电子设备中，可选用金粉或银粉，在对导电性能没有过高要求的电子设备中，可选用铜粉或其他金属粉。
S4中消泡剂采用有机硅、高碳醇、无水乙醇、异丙醇或其他复合溶剂，采用有机硅、高碳醇、无水乙醇、异丙醇或其他复合溶剂作为消泡剂，可以消除导电浆料在制浆过程中产生的气泡，从而使导电浆料性能更佳，同时也不会影响后续的使用。
S5中制备好的石墨烯电子导电浆料需采用塑料或不锈钢桶进行灌装和密封，同时需要进行干燥存储，通过采用塑料或不锈钢桶进行灌装和密封，同时需要进行干燥存储，可以防止制备好的导电浆料受潮变质，从而使其保质期更长。
实施例二：
本实施例在基于实施例一的基础上：通过调整石墨烯电子导电浆料原料的比例，并进行相关测试，其导电性能以及相关性能如下：
组成导电浆料的原料按以下比例配置：石墨原石55份、金属粉20份、环氧树脂8份、亚硝酸钠5份、分散剂10份以及消泡剂2份。
其生产加工工艺包括以下具体步骤：
S1.将55份石墨原石利用破碎设备进行初步破碎，然后将破碎后的石墨原石颗粒利用研磨机进行反复研磨，制得石墨粉，并将制得的石墨粉进行多次过筛和干燥；
S2.将S1中制得的石墨粉与20份金属粉进行混合，并利用搅拌设备进行60分钟的搅拌混合，待石墨粉与金属粉充分混合后，再将混合后的石墨粉与金属粉导入反应釜中；
S3.将8份环氧树脂和10份分散剂依次倒入反应釜中，启动反应釜，并将反应釜的转速调整至200r/min，待混合物充分搅拌均匀后，再将混合液导入球磨机中进行反复研磨制浆；
S4.在利用球磨机中进行研磨制浆时，向浆料池中加注5份亚硝酸钠，研磨2小时后，再向浆料池中加注2份消泡剂，持续研磨一小时，即可得到制备好的石墨烯电子导电浆料。
通过将实施例一和实施例二中制备得到的导电浆料进行相关测试，其检测结果如下：
| 检测项目 | 实施例一 | 实施例二 |
| 导电性能测试(％) | ≥95％ | ≥96％ |
| 粘度测试(PaS) | 45 | 47 |
| 粒径测试 | 优秀 | 优秀 |
| 水分测试 | 优秀 | 优秀 |
综上所述，采用本实施例中的原料以及生产加工工艺制得的导电浆料，不仅整体导电性能得到提高，导电更加稳定，同时其整体工作状态更加稳定，延长了电子设备的使用寿命，其整体的工作效率大大提高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，其特征在于，组成导电浆料的原料按以下重量份数比例配置：石墨原石63份、金属粉10份、环氧树脂10份、亚硝酸钠5份、分散剂10份以及消泡剂2份；
其生产工艺包括以下具体步骤：
S1.将63份石墨原石利用破碎设备进行初步破碎，然后将破碎后的石墨原石颗粒利用研磨机进行反复研磨，制得石墨粉，并将制得的石墨粉进行多次过筛和干燥；
S2.将S1中制得的石墨粉与10份金属粉进行混合，并利用搅拌设备进行60分钟的搅拌混合，待石墨粉与金属粉充分混合后，再将混合后的石墨粉与金属粉导入反应釜中；
S3.将10份环氧树脂和10份分散剂依次倒入反应釜中，启动反应釜，并将反应釜的转速调整至80-100r/min，待混合物充分搅拌均匀后，再将混合液导入球磨机中进行反复研磨制浆；
S4.在利用球磨机中进行研磨制浆时，向浆料池中加注5份亚硝酸钠，研磨2小时后，再向浆料池中加注2份消泡剂，持续研磨一小时，即得到制备好的石墨烯电子导电浆料；
S5.将制备好的石墨烯电子导电浆料采用灌装桶进行密封灌装保存。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，其特征在于：所述S1中利用锤式破碎机或颚式破碎机对石墨原石进行初步破碎，破碎次数控制在两次以上。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，其特征在于：所述S1经过破碎后的原石颗粒需利用研磨机进行3-5次的反复研磨。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，其特征在于：所述S1中需采用400-500目数的筛网将制得的石墨粉进行多次过筛。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，其特征在于：所述S2中的金属粉采用金粉、银粉或铜粉。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，其特征在于：所述S4中消泡剂采用有机硅、高碳醇、无水乙醇、异丙醇或其他复合溶剂。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯电子导电浆料自动化生产工艺，其特征在于：所述S5中制备好的石墨烯电子导电浆料需采用塑料或不锈钢桶进行灌装和密封，同时需要进行干燥存储。
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Legal Events
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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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| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: No. 29-30, Jinshan North Science Park, Jianghai West Road, Wuxi, Jiangsu 214000 Patentee after: WUXI DONGHENG NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: No. 29-30, jinshanbei Science Park, Jianghai West Road, Suzhou City, Jiangsu Province, 214000 Patentee before: WUXI DONGHENG NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231227 Address after: No. 21 Xinggang Road, Changjiang Town, Rugao City, Nantong City, Jiangsu Province, 226000 Patentee after: Nantong Dongheng New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: No. 29-30, Jinshan North Science Park, Jianghai West Road, Wuxi, Jiangsu 214000 Patentee before: WUXI DONGHENG NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |