CN112999951B - 一种石墨烯浆料混合反应釜 - Google Patents

一种石墨烯浆料混合反应釜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯浆料混合反应釜，包括反应釜内筒，所述反应釜内筒的外部设置有温控水箱，反应釜内筒的上表面安装有驱动电机，反应釜内筒下端的一侧设置有出料管，出料管的一端贯穿温控水箱，反应釜内筒上端的中心位置上固定连接有限位套管，所述驱动电机的输出端连接有旋转轴，旋转轴贯穿反应釜内筒和限位套管。本发明提出的一种石墨烯浆料混合反应釜，设置有固定的限位套管和旋转的螺旋叶片，形成一个简易的送料结构，将反应釜内筒底部的石墨烯浆料上提，实现限位套管管内管外石墨烯浆料的循环，避免石墨烯浆料沉底，又能使上部浆液和下部浆液充分冲击混合，混合的同时能够进行研磨，工作效率高。

Description

一种石墨烯浆料混合反应釜
技术领域
本发明涉及石墨烯加工技术领域，特别涉及一种石墨烯浆料混合反应釜。
背景技术
石墨烯作为一种新兴材料因其自身独特的二维结构，具有良好的导电导热性，因此广泛添加于导热浆料及导电浆料中，但表面积很大，很不稳定，它会通过自发的团聚来降低自身的能量，所以极易团聚，而现有的设备分散效率低，导致分散的石墨烯易团聚，且由于分散时，温度升高，会加速石墨烯的团聚，因此不能充分分散并得到优质的石墨烯分散液。
中国专利CN210206669U公开了一种石墨烯浆料预分散装置，包含封闭的分散罐体，分散罐体内设有竖直布置的搅拌桨，搅拌桨通过电机驱动，电机安装在撑板上，撑板通过两个同步上下动作的直线运动执行元件支撑，直线运动执行元件安装在分散罐体的上表面，分散罐体的底面设有出液管，出液管内部设有滤网层，且滤网层下方设有阀门，搅拌桨在旋转同时做上下运动，使分散时既具有搅拌桨的旋切力，又能使上部液体和下部液体充分冲击混合，因此分散均匀高效快速，分散时间短，能够避免分散的石墨烯成团，此外在分散罐体设置冷却水冷却结构，可以避免分散搅拌时溶液温度升高，进一步减缓石墨烯的团聚。
该申请虽然在一定程度上解决了背景技术中的问题，但是该申请中搅拌桨结构简单，搅拌桨上下移动时，容易将石墨烯浆料带出，且分散后还需要对石墨烯进行研磨，工序复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯浆料混合反应釜，设置有固定的限位套管和旋转的螺旋叶片，形成一个简易的送料结构，将反应釜内筒底部的石墨烯浆料上提，实现限位套管管内管外石墨烯浆料的循环，避免石墨烯浆料沉底，又能使上部浆液和下部浆液充分冲击混合，搅拌盘跟随搅拌杆移动，混合叶片接触到扰流板，在扰流板的拨动下，带动混合叶片旋转，搅拌杆和混合叶片对石墨烯浆料进行混合搅动，提高混合效果，搅拌盘错位设置，能够对反应釜内筒内不同高度的石墨烯浆料进行搅拌混合，从而提高混合的均匀性，且在反应釜内筒的下端设置有研磨辊和釜底铲料装置，研磨辊在旋转块的带动下滚动，对石墨烯浆料进行研磨，弧面铲板将浆料铲起，避免浆料粘结，混合的同时能够进行研磨，工作效率高，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯浆料混合反应釜，包括反应釜内筒，所述反应釜内筒的外部设置有温控水箱，反应釜内筒的上表面安装有驱动电机，反应釜内筒下端的一侧设置有出料管，出料管的一端贯穿温控水箱，反应釜内筒上端的中心位置上固定连接有限位套管，所述驱动电机的输出端连接有旋转轴，旋转轴贯穿反应釜内筒和限位套管，且旋转轴的下端固定连接有旋转块，旋转块的一周等距离设置有研磨辊，研磨辊之间的旋转块上设置有釜底铲料装置，釜底铲料装置的上表面固定连接有搅拌支架，搅拌支架的上端与限位套管活动连接。
优选的，所述限位套管的上端开设有第一限位滑槽，第一限位滑槽与搅拌支架活动连接，第一限位滑槽下方的限位套管上等距离的开设有出料口，出料口下方的限位套管上等距离的设置有扰流板，限位套管的下端悬空，且旋转块的下端和旋转块的上表面之间留有空隙。
优选的，所述扰流板的数量不少于四片。
优选的，所述搅拌支架包括搅拌杆和限位滑圈，限位滑圈与第一限位滑槽活动套接，限位滑圈的外壁上等距离设置有搅拌杆，搅拌杆为L型结构，搅拌杆的下端与釜底铲料装置固定连接，搅拌杆的外壁上开设有第二限位滑槽，第二限位滑槽内活动连接有搅拌盘。
优选的，所述搅拌杆的数量为三个，且三个搅拌杆上的第二限位滑槽错位设置。
优选的，所述搅拌盘的一周等距离的设置有混合叶片，混合叶片的纵向截面为菱形结构，混合叶片的长度与扰流板到搅拌杆的最短距离相等。
优选的，所述旋转轴的外壁上连接有螺旋叶片，螺旋叶片的外边缘与限位套管的内壁相接。
优选的，所述研磨辊的表面设置有氧化锆研磨介质层，研磨辊的数量为三个。
优选的，所述釜底铲料装置包括支撑架和弧面铲板，支撑架的下表面和弧面铲板的上端固定连接，支撑架上表面的中间位置与搅拌支架的下端固定连接。
优选的，所述弧面铲板的凹面一侧等距离的开设有弧形导向槽，弧形导向槽的上端向旋转块的方向倾斜，弧面铲板的下端与反应釜内筒的底部相接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提出的一种石墨烯浆料混合反应釜，设置有固定的限位套管和旋转的螺旋叶片，形成一个简易的送料结构，将反应釜内筒底部的石墨烯浆料上提，实现限位套管管内管外石墨烯浆料的循环，避免石墨烯浆料沉底，又能使上部浆液和下部浆液充分冲击混合。
2、本发明提出的一种石墨烯浆料混合反应釜，搅拌盘跟随搅拌杆移动，混合叶片接触到扰流板，在扰流板的拨动下，带动混合叶片旋转，搅拌杆和混合叶片对石墨烯浆料进行混合搅动，提高混合效果，搅拌盘错位设置，能够对反应釜内筒内不同高度的石墨烯浆料进行搅拌混合，从而提高混合的均匀性，且在反应釜内筒的下端设置有研磨辊和釜底铲料装置。
3、本发明提出的一种石墨烯浆料混合反应釜，研磨辊在旋转块的带动下滚动，对石墨烯浆料进行研磨，弧面铲板将浆料铲起，避免浆料粘结，混合的同时能够进行研磨，工作效率高。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的部分结构图；
图3为本发明的反应釜内筒内部结构图；
图4为本发明的驱动电机安装结构图；
图5为本发明的限位套管结构图；
图6为本发明的驱动电机连接结构图；
图7为本发明的搅拌支架安装结构图；
图8为本发明的旋转块连接结构图；
图9为本发明的搅拌支架结构图；
图10为本发明的搅拌盘结构图。
图中：1、反应釜内筒；11、温控水箱；12、出料管；13、限位套管；131、第一限位滑槽；132、出料口；133、扰流板；2、驱动电机；21、旋转轴；211、螺旋叶片；22、旋转块；23、研磨辊；24、釜底铲料装置；241、支撑架；242、弧面铲板；2421、弧形导向槽；25、搅拌支架；251、搅拌杆；2511、第二限位滑槽；252、限位滑圈；26、搅拌盘；261、混合叶片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1-图5，一种石墨烯浆料混合反应釜，包括反应釜内筒1，反应釜内筒1的外部设置有温控水箱11，温控水箱11上下端的侧壁上分别设置有进水管和出水管，通过向温控水箱11内填充控温水，实现反应釜内筒1的保温，反应釜内筒1的上表面安装有驱动电机2，反应釜内筒1下端的一侧设置有出料管 12，出料管12的一端贯穿温控水箱11，混合完成的石墨烯浆料通过出料管12 排出，反应釜内筒1上端的中心位置上固定连接有限位套管13，限位套管13的上端开设有第一限位滑槽131，第一限位滑槽131与搅拌支架25活动连接，第一限位滑槽131下方的限位套管13上等距离的开设有出料口132，出料口132 下方的限位套管13上等距离的设置有扰流板133，限位套管13的下端悬空，且旋转块22的下端和旋转块22的上表面之间留有空隙，为石墨烯浆料上移提供空间。
请参阅图6-图10，驱动电机2的输出端连接有旋转轴21，旋转轴21贯穿反应釜内筒1和限位套管13，且旋转轴21的下端固定连接有旋转块22，旋转轴21的外壁上连接有螺旋叶片211，螺旋叶片211的外边缘与限位套管13的内壁相接，驱动电机2工作时，带动螺旋叶片211旋转，旋转块22上方的石墨烯浆料在螺旋叶片211的传动下被抬升，并在限位套管13内上移位置，直至到限位套管13上出料口132被排出，同时随着螺旋叶片211持续旋转，石墨烯浆料连续上移，实现限位套管13管内管外石墨烯浆料的循环，反应釜内筒1内的石墨烯浆料处于流动状态，旋转块22的一周等距离设置有研磨辊23，研磨辊23 的表面设置有氧化锆研磨介质层，研磨辊23的数量为三个，研磨辊23在旋转块22的带动下滚动，对石墨烯浆料进行研磨，将石墨烯浆料中的大颗粒磨碎，研磨辊23之间的旋转块22上设置有釜底铲料装置24，在经过研磨后，部分浆料可能被挤压粘黏在反应釜内筒1的底部，弧面铲板242将浆料铲起，避免浆料粘结，釜底铲料装置24的上表面固定连接有搅拌支架25，釜底铲料装置24 包括支撑架241和弧面铲板242，支撑架241的下表面和弧面铲板242的上端固定连接，支撑架241上表面的中间位置与搅拌支架25的下端固定连接，弧面铲板242的凹面一侧等距离的开设有弧形导向槽2421，弧形导向槽2421的上端向旋转块22的方向倾斜，弧面铲板242将浆料铲起的同时，弧形导向槽2421将浆料引向旋转块22的方向，方便被螺旋叶片211代入限位套管13内，实现石墨烯浆料的循环混合和研磨，保证混合和研磨的均匀性，弧面铲板242的下端与反应釜内筒1的底部相接，搅拌支架25的上端与限位套管13活动连接，搅拌支架25跟随支撑架241移动位置，搅拌杆251对石墨烯浆料实现搅拌，提高石墨烯浆料的混合效果，限位滑圈252绕限位套管13旋转，对搅拌支架25的上端进行限制，提高搅拌支架25的稳定性，搅拌支架25包括搅拌杆251和限位滑圈252，限位滑圈252与第一限位滑槽131活动套接，限位滑圈252的外壁上等距离设置有搅拌杆251，搅拌杆251为L型结构，搅拌杆251的下端与釜底铲料装置24固定连接，搅拌杆251的外壁上开设有第二限位滑槽2511，第二限位滑槽2511内活动连接有搅拌盘26，搅拌杆251的数量为三个，且三个搅拌杆 251上的第二限位滑槽2511错位设置，在第二限位滑槽2511的位置错位下，搅拌盘26同样错位设置，搅拌盘26在跟随搅拌杆251移动时，能够对反应釜内筒1内不同高度的石墨烯浆料进行搅拌混合，从而提高混合的均匀性，搅拌盘 26的一周等距离的设置有混合叶片261，混合叶片261的纵向截面为菱形结构，混合叶片261在旋转时，能够对石墨烯浆料产生剪切力，提高石墨烯浆料的分散均匀性，混合叶片261的长度与扰流板133到搅拌杆251的最短距离相等，混合叶片261在跟随搅拌杆251移动时，必然会接触到扰流板133，扰流板133 的数量不少于四片，在扰流板133的拨动下，带动混合叶片261旋转，进一步对石墨烯浆料进行混合搅动，提高混合效果。
工作过程：将石墨烯材料和混合试剂通过反应釜内筒1上端的进料口投入到反应釜内筒1内，通过向温控水箱11内填充控温水，实现反应釜内筒1的保温，驱动电机2工作时，旋转轴21同时带动螺旋叶片211和旋转块22旋转，旋转块22上方的石墨烯浆料在螺旋叶片211的传动下被抬升，并在限位套管13 内上移位置，直至到限位套管13上出料口132被排出，同时随着螺旋叶片211 持续旋转，石墨烯浆料连续上移，实现限位套管13管内管外石墨烯浆料的循环，反应釜内筒1内的石墨烯浆料处于流动状态，搅拌支架25跟随支撑架241移动位置，搅拌杆251对石墨烯浆料实现搅拌，提高石墨烯浆料的混合效果，搅拌盘26在跟随搅拌杆251移动时，混合叶片261接触到扰流板133，扰流板133 的数量不少于四片，在扰流板133的拨动下，带动混合叶片261旋转，进一步对石墨烯浆料进行混合搅动，提高混合效果，研磨辊23在旋转块22的带动下滚动，对石墨烯浆料进行研磨，将石墨烯浆料中的大颗粒磨碎，研磨辊23之间的旋转块22上设置有釜底铲料装置24，在经过研磨后，部分浆料可能被挤压粘黏在反应釜内筒1的底部，弧面铲板242将浆料铲起，避免浆料粘结，弧面铲板242将浆料铲起的同时，弧形导向槽2421将浆料引向旋转块22的方向，方便被螺旋叶片211代入限位套管13内，实现石墨烯浆料的循环混合和研磨，保证混合和研磨的均匀性。
综上所述：本石墨烯浆料混合反应釜，设置有固定的限位套管13和旋转的螺旋叶片211，形成一个简易的送料结构，将反应釜内筒1底部的石墨烯浆料上提，实现限位套管13管内管外石墨烯浆料的循环，避免石墨烯浆料沉底，又能使上部浆液和下部浆液充分冲击混合，搅拌盘26跟随搅拌杆251移动，混合叶片261接触到扰流板133，在扰流板133的拨动下，带动混合叶片261旋转，搅拌杆251和混合叶片261对石墨烯浆料进行混合搅动，提高混合效果，搅拌盘 26错位设置，能够对反应釜内筒1内不同高度的石墨烯浆料进行搅拌混合，从而提高混合的均匀性，且在反应釜内筒1的下端设置有研磨辊23和釜底铲料装置24，研磨辊23在旋转块22的带动下滚动，对石墨烯浆料进行研磨，弧面铲板242将浆料铲起，避免浆料粘结，混合的同时能够进行研磨，工作效率高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种石墨烯浆料混合反应釜，包括反应釜内筒(1)，其特征在于：所述反应釜内筒(1)的外部设置有温控水箱(11)，反应釜内筒(1)的上表面安装有驱动电机(2)，反应釜内筒(1)下端的一侧设置有出料管(12)，出料管(12)的一端贯穿温控水箱(11)，反应釜内筒(1)上端的中心位置上固定连接有限位套管(13)，所述驱动电机(2)的输出端连接有旋转轴(21)，旋转轴(21)的外壁上连接有螺旋叶片(211)，旋转轴(21)贯穿反应釜内筒(1)和限位套管(13)，且旋转轴(21)的下端固定连接有旋转块(22)，旋转块(22)的一周等距离设置有研磨辊(23)，研磨辊(23)之间的旋转块(22)上设置有釜底铲料装置(24)，釜底铲料装置(24)的上表面固定连接有搅拌支架(25)，搅拌支架(25)的上端与限位套管(13)活动连接；
所述限位套管(13)的上端开设有第一限位滑槽(131)，第一限位滑槽(131)与搅拌支架(25)活动连接，第一限位滑槽(131)下方的限位套管(13)上等距离的开设有出料口(132)，出料口(132)下方的限位套管(13)上等距离的设置有扰流板(133)，限位套管(13)的下端悬空，且旋转块(22)的下端和旋转块(22)的上表面之间留有空隙；
所述搅拌支架(25)包括搅拌杆(251)和限位滑圈(252)，限位滑圈(252)与第一限位滑槽(131)活动套接，限位滑圈(252)的外壁上等距离设置有搅拌杆(251)，搅拌杆(251)为L型结构，搅拌杆(251)的下端与釜底铲料装置(24)固定连接，搅拌杆(251)的外壁上开设有第二限位滑槽(2511)，第二限位滑槽(2511)内活动连接有搅拌盘(26)；
所述搅拌盘(26)的一周等距离的设置有混合叶片(261)，混合叶片(261)的纵向截面为菱形结构，混合叶片(261)的长度与扰流板(133)到搅拌杆(251)的最短距离相等；
所述釜底铲料装置(24)包括支撑架(241)和弧面铲板(242)，支撑架(241)的下表面和弧面铲板(242)的上端固定连接，支撑架(241)上表面的中间位置与搅拌支架(25)的下端固定连接，弧面铲板(242)的凹面一侧等距离的开设有弧形导向槽(2421)，弧形导向槽(2421)的上端向旋转块(22)的方向倾斜，弧面铲板(242)的下端与反应釜内筒(1)的底部相接。
2.如权利要求1所述的一种石墨烯浆料混合反应釜，其特征在于：所述扰流板(133)的数量不少于四片。
3.如权利要求1所述的一种石墨烯浆料混合反应釜，其特征在于：所述搅拌杆(251)的数量为三个，且三个搅拌杆(251)上的第二限位滑槽(2511)错位设置。
4.如权利要求1所述的一种石墨烯浆料混合反应釜，其特征在于：所述螺旋叶片(211)的外边缘与限位套管(13)的内壁相接。
5.如权利要求1所述的一种石墨烯浆料混合反应釜，其特征在于：所述研磨辊(23)的表面设置有氧化锆研磨介质层，研磨辊(23)的数量为三个。
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