CN206566846U - 一种温度可控的超声分散装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型国内公开了一种温度可控的超声分散装置，包括槽体（1），槽体（1）底部设有超声波换能器（7），超声波换能器（7）与超声波发生器（8）相连接；所述槽体（1）内腔设有置物台（4），置物台（4）外侧设有冷凝盘管（2），冷凝盘管（2）与冷水装置（6）相连接；所述槽体（1）与置物台（4）之间设有温度传感器（3）。本实用新型通过冷凝盘管、冷水装置及温度传感器来控制超声过程中的温度，避免超声过程中体系的温度升高，有效改善纳米原料在分散溶剂中的分散情况，减少纳米填料的团聚现象，减少分散剂的挥发，通过移动卡板固定反应容器，使得多个反应体系可同时进行，节约时间和降低能量成本，制备简单、产率较高且操作方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种超声分散装置，特别是一种温度可控的超声分散装置。
背景技术
纳米粒子作为聚合物复合材料的填料，由于其特殊的尺寸效应，赋予聚合物复合材料优异的性能。然而因其较大的表面积，使其难于在聚合物基体中分散均匀。纳米填料的团聚问题往往不利于提高聚合物复合材料的相关性能，因此改善纳米填料在聚合物基体中的分散情况是制备纳米聚合物复合材料中需要解决的一个关键问题。
目前，分散纳米填料的方法有物理方法（如：机械搅拌法、球磨法、超声分散法、高能分散法等）和化学方法（如纳米粒子的表面改性，表面活性剂的添加等），其中物理方法中的超声分散法是利用超声波的原理对纳米粒子的团聚能迅速均匀地进行物理湿性分散，这样能够取得较好的分散效果，且可操作性高。但是，现有的超声设备随着超声时间的延长，超声体系的温度会不断升高，温度的升高将不利于纳米粒子的分散，使得分散效果不佳，还会引起纳米原料分散剂的挥发，不利于后续复合材料的制备并造成浪费。另外，现有设备不能够方便地进行多个反应体系的同时超声处理，导致时间与能量成本的浪费。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种温度可控的超声分散装置。它能控制超声过程中超声体系的温度，从而有效地改善纳米原料在分散溶剂中的分散情况，减轻分散剂的挥发情况，还能同时进行多个反应体系的同时超声处理，节约时间并降低能量成本，制备简单、产率较高且操作方便。
本实用新型的技术方案：一种温度可控的超声分散装置，包括槽体，槽体底部设有超声波换能器，超声波换能器与超声波发生器相连接；所述槽体内腔设有置物台，置物台外侧设有冷凝盘管，冷凝盘管与冷水装置相连接；所述槽体与置物台之间设有温度传感器。
前述的温度可控的超声分散装置，所述置物台内设有移动卡板。
前述的温度可控的超声分散装置，所述移动卡板为网状结构。
前述的温度可控的超声分散装置，所述置物台为网状结构。
前述的温度可控的超声分散装置，所述冷凝盘管组数数量为两组以上。
前述的温度可控的超声分散装置，所述冷水装置为风冷式冷水装置。
与现有技术相比，本实用新型通过冷凝盘管、冷水装置及温度传感器来控制超声过程中的温度，避免超声过程中体系的温度升高，从而有效地改善纳米原料在分散溶剂中的分散情况，减少纳米填料的团聚现象，以及减少分散剂的挥发，通过移动卡板固定反应容器，使得多个反应体系可以同时进行，节约时间以及降低能量成本，制备简单、产率较高且操作方便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图中的标记为：1-槽体，2-冷凝盘管，3-温度传感器，4-置物台，5-移动卡板，6-冷水装置，7-超声波换能器，8-超声波发生器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
实施例。一种温度可控的超声分散装置，构成如图1所示，包括槽体1，槽体1底部设有超声波换能器7，超声波换能器7与超声波发生器8相连接，通过超声波发生器8向超声波换能器7提供超声波，从而在槽体1底部释放20 KHz～100 KHz频率范围的超声波。所述槽体1内腔设有置物台4，置物台4用来置放装有纳米原料以及分散剂的反应容器，方便取放。置物台4外侧设有冷凝盘管2，冷凝盘管2与冷水装置6相连接，用来控制超声体系的温度维持在20～40℃中的一个特定温度值以下。如果这一特定温度值为25℃，那么当超声体系的温度超过25℃时，启动冷水装置6，通过冷凝盘管2来降低超声体系的温度，直至超声体系的温度降到25℃，关闭冷水装置6，如此反复，直至超声处理完成。所述槽体1与置物台4之间设有温度传感器3，用来测量超声体系的温度，然后将所采集的温度信号传递到电器控制柜，通过电器控制柜来自动控制冷水装置6的启动和关闭，确保超声体系的温度保持在特定温度值范围内，使其能够得到稳定的、均匀的纳米原料分散液。
所述置物台4内设有移动卡板5，可用来固定两个以上的反应容器，使得装置可以同时进行两个以上的反应体系，节约时间和降低能量成本。
所述移动卡板5为网状结构，保证反应容器与超声水介质的充分接触，确保良好的超声效果，且移动卡板5可由不锈钢材质制成，可以抵抗超声水介质的腐蚀，延长仪器使用年限以及提高操作过程中仪器的稳定性。
所述置物台4为网状结构，确保反应容器与超声水介质的充分接触，确保良好的超声效果，且置物台4可由不锈钢材质制成，可以抵抗超声水介质的腐蚀，延长仪器使用年限以及提高操作过程中仪器的稳定性。
所述冷凝盘管2组数数量为两组以上，可加快超声体系的降温速度，提高装置效率，且冷凝盘管2可由不锈钢材质制成，一方面可以快速降低体系温度，另一方面抵抗腐蚀。
所述冷水装置6为风冷式冷水装置，提高冷却速率。
工作原理：通过温度传感器测量超声体系的温度，将采集到的温度信号传递给电器控制柜，通过电器控制柜控制冷水装置的启动和关闭，冷水装置带动冷凝盘管来控制超声体系温度，使得超声体系温度维持在所需特定温度范围内。在制备纳米聚合物复合材料中，控制超声体系的温度，能够有效地改善纳米粒子在聚合物基体中的分散性。
Claims (6)
1.一种温度可控的超声分散装置，其特征在于：包括槽体（1），槽体（1）底部设有超声波换能器（7），超声波换能器（7）与超声波发生器（8）相连接；所述槽体（1）内腔设有置物台（4），置物台（4）外侧设有冷凝盘管（2），冷凝盘管（2）与冷水装置（6）相连接；所述槽体（1）与置物台（4）之间设有温度传感器（3）。
2.根据权利要求1所述的温度可控的超声分散装置，其特征在于：所述置物台（4）内设有移动卡板（5）。
3.根据权利要求2所述的温度可控的超声分散装置，其特征在于：所述移动卡板（5）为网状结构。
4.根据权利要求1所述的温度可控的超声分散装置，其特征在于：所述置物台（4）为网状结构。
5.根据权利要求1所述的温度可控的超声分散装置，其特征在于：所述冷凝盘管（2）组数数量为两组以上。
6.根据权利要求1所述的温度可控的超声分散装置，其特征在于：所述冷水装置（6）为风冷式冷水装置。
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2017
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