CN207102482U - 一种温度可控的纳米材料分散装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种温度可控的纳米材料分散装置，包括有箱体，箱体内为水浴槽，水浴槽内设有超声波处理器和温度感应器，水浴槽的底部设有置物台，置物台下方的箱体内设有磁力搅拌器和减震装置；所述水浴槽的外围设有冷凝盘管，冷凝盘管经导管连接有冷水装置。本实用新型能够控制其反应体系的温度，通过对反应体系同时施加搅拌作用和超声作用达到分散纳米填料的目的，并保证整个分散过程中体系温度不会随着超声时间的延长而升高，有效地改善纳米填料在相关溶剂中的分散状态、抑制分散剂的挥发，还能够将多个反应体系同时进行分散工作，节约时间，操作简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种纳米材料分散装置，特别是一种温度可控的纳米材料分散装置。
背景技术
聚合物基体由于具有易加工成型、耐腐蚀、价格低廉等特点而得到广泛的应用，以纳米尺寸的物质作为填料的聚合物复合材料，因填料特殊的尺寸效应通常赋予聚合物复合材料优异的功能性。然而纳米材料由于高的表面能，在运输、储存以及加工过程中极易团聚，团聚后的纳米材料一方面失去了纳米材料固有的特性，另一方面也会给聚合物复合材料的内部结构带来缺陷，影响复合材料的综合性能。因此在制备纳米填料聚合物复合材料的过程中，纳米填料的分散是至关重要的。
目前，在制备纳米填料聚合物复合材料时，对纳米填料的分散除了采用一定的化学方法外，在制备过程中往往还需要借助物理分散方法，常用的物理分散方法有研磨、高剪切、搅拌、超声波等，相关的仪器包括球磨机、剪切分散机、机械搅拌、磁力搅拌、超声波清洗机、超声波细胞粉碎仪、乳化机等，这些分散设备作用力比较单一，分散效果较弱。此外，对于利用超声作用进行分散的仪器，在超声分散过程中随着超声时间的延长，其超声体系的温度会逐步升高，这种升高趋势在超声频率较大时更为明显，体系温度的升高将不利于纳米填料在分散溶剂中的均匀分散，有的甚至会导致溶剂的挥发。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种温度可控的纳米材料分散装置。本实用新型能够控制其反应体系的温度，通过对反应体系同时施加搅拌作用和超声作用达到分散纳米填料的目的，并保证整个分散过程中体系温度不会随着超声时间的延长而升高，有效地改善纳米填料在相关溶剂中的分散状态、抑制分散剂的挥发，还能够将多个反应体系同时进行分散工作，节约时间，操作简单。
本实用新型的技术方案：一种温度可控的纳米材料分散装置，包括有箱体，箱体内为水浴槽，水浴槽内设有超声波处理器和温度感应器，水浴槽的底部设有置物台，置物台下方的箱体内设有磁力搅拌器和减震装置；所述水浴槽的外围设有冷凝盘管，冷凝盘管经导管连接有冷水装置。
前述的温度可控的纳米材料分散装置，所述水浴槽上设有放水口。
前述的温度可控的纳米材料分散装置，所述磁力搅拌器设于水浴槽底部的外侧。
前述的温度可控的纳米材料分散装置，所述置物台位于磁力搅拌器的正上方。
前述的温度可控的纳米材料分散装置，所述箱体外表面设置有控制超声波处理器的启停开关以及控制磁力搅拌器的调节旋钮。
前述的温度可控的纳米材料分散装置，所述超声波处理器为两个聚能式超声探头，其超声频率为20～100 KHz。
前述的温度可控的纳米材料分散装置，所述的磁力搅拌器数量为N个，N≥2，磁力搅拌器包括磁子、用于带动磁子转动的磁块和驱动磁块转动的磁力驱动装置；所述的磁块具体采用的是磁钢，所述的磁力驱动装置为微型电机。
前述的温度可控的纳米材料分散装置，所述置物台数量为N个，N≥2。
前述的温度可控的纳米材料分散装置，所述冷凝盘管的组数为N组，N≥2。
前述的温度可控的纳米材料分散装置，所述冷水装置为外置的风冷式冷水装置。
本实用新型的有益效果：
与现有技术相比，本实用新型将磁力搅拌器和超声波分散装置相结合，通过同时利用超声作用和搅拌作用对纳米材料进行分散，从而提高纳米材料均匀分散的效果、节约分散时间；通过温度传感器、冷凝盘管以及冷风装置来控制分散过程中分散体系的温度，避免随着超声时间的延长分散体系温度的升高，有效地改善纳米材料在分散溶剂中的分散情况，抑制分散剂的挥发；通过两个聚能式超声探头的设置来增大超声功率；通过多个置物台的设置，将反应容器直接放置于置物台上，避免多步操作过程中反应体系的转移，且多个反应分散体系能够同时进行，节约成本和时间、制备简单、产率较高且操作方便。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；
附图标记说明：1-箱体，2-水浴槽，3-温度感应器，4-置物台，5-磁力搅拌器，6-减震装置，7-超声波处理器，8-冷凝盘管，9-导管，10-冷水装置，11-启停开关，12-调节旋钮，13-放水口。
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1：一种温度可控的纳米材料分散装置，如附图1所示，包括有箱体1，箱体1内为水浴槽2，水浴槽2内设有超声波处理器7和温度感应器3，水浴槽2的底部设有置物台4，置物台4下方的箱体1内设有磁力搅拌器5和减震装置6；所述水浴槽2的外围设有冷凝盘管8，冷凝盘管8经导管9连接有冷水装置10。
所述水浴槽2上设有放水口13。
所述磁力搅拌器5设于水浴槽2底部的外侧。
所述置物台4位于磁力搅拌器5的正上方。
所述箱体1外表面设置有控制超声波处理器7的启停开关11以及控制磁力搅拌器5的调节旋钮12，调节旋钮12与磁力搅拌器5的数量相同，一一对应，单独控制。
所述超声波处理器7为两个聚能式超声探头，其超声频率为20～100 KHz。
所述的磁力搅拌器5数量为N个，N≥2，磁力搅拌器5包括磁子、用于带动磁子转动的磁块和驱动磁块转动的磁力驱动装置；所述的磁块具体采用的是磁钢，所述的磁力驱动装置为微型电机。
所述置物台4数量为N个，N≥2。
所述冷凝盘管8的组数为N组，N≥2。
所述冷水装置10为外置的风冷式冷水装置。
所述磁力搅拌器5转速范围为0～2000 rpm，调节旋钮12通过微型电机可以调节转速；通过温度传感器3、冷凝盘管8及冷水装置10可以控制分散体系的温度范围为0～30 ℃，若将分散体系的温度设置为20 ℃，当温度传感器3检测到分散体系的温度超过20 ℃时，冷水装置10将会启动，通过冷凝盘管8来降低温度，直到温度降到20 ℃时冷水装置10关闭，如此反复，直到分散处理过程结束。
实施例2：将分散体系温度设置为20 ℃，开启冷水装置10；将一装有纳米材料悬浮液的容器直接放于置物台4上，装上一个聚能式超声探头（100 kHz），将调节旋钮12的转速调整为1000 rpm，打开超声波处理装置7的开关，进行分散。
实施例3：将分散体系温度设置为20 ℃，开启冷水装置10；同时将两个装有纳米材料悬浮液的容器分别放于不同的置物台4上，同时装上两个聚能式超声探头（100 kHz，80kHz），将两个调节旋钮12的转速调整为1000 rpm和1000 rpm，打开超声波处理装置7开关，进行分散。
实施例4：将分散体系温度设置为25 ℃，开启冷水装置10；同时将两个装有纳米材料悬浮液的容器分别放于不同的置物台4上，同时装上两个聚能式超声探头（100 kHz，100kHz），将两个调节旋钮12的转速调整为1500 rpm和1500 rpm，打开超声波处理装置7的开关，进行分散。
以上实施例同时利用超声和高速搅拌的协同作用，与单一的分散方法相比，分散效果更好；此外几个分散体系可以同时进行，节约时间，提高分散效率；冷却系统和减震装置的存在，避免仪器和分散体系温度的升高，可以保证分散过程安全稳定的长时间进行。
Claims (10)
1.一种温度可控的纳米材料分散装置，其特征在于：包括有箱体（1），箱体（1）内为水浴槽（2），水浴槽（2）内设有超声波处理器（7）和温度感应器（3），水浴槽（2）的底部设有置物台（4），置物台（4）下方的箱体（1）内设有磁力搅拌器（5）和减震装置（6）；所述水浴槽（2）的外围设有冷凝盘管（8），冷凝盘管（8）经导管（9）连接有冷水装置（10）。
2.根据权利要求1所述的温度可控的纳米材料分散装置，其特征在于：所述水浴槽（2）上设有放水口（13）。
3.根据权利要求1所述的温度可控的纳米材料分散装置，其特征在于：所述磁力搅拌器（5）设于水浴槽（2）底部的外侧。
4.根据权利要求1所述的温度可控的纳米材料分散装置，其特征在于：所述置物台（4）位于磁力搅拌器（5）的正上方。
5.根据权利要求1所述的温度可控的纳米材料分散装置，其特征在于：所述箱体（1）外表面设置有控制超声波处理器（7）的启停开关（11）以及控制磁力搅拌器（5）的调节旋钮（12）。
6.根据权利要求1所述的温度可控的纳米材料分散装置，其特征在于：所述超声波处理器（7）为两个聚能式超声探头，其超声频率为20～100 KHz。
7.根据权利要求1所述的温度可控的纳米材料分散装置，其特征在于：所述的磁力搅拌器（5）数量为N个，N≥2。
8.根据权利要求1所述的温度可控的纳米材料分散装置，其特征在于：所述置物台（4）数量为N个，N≥2。
9.根据权利要求1所述的温度可控的纳米材料分散装置，其特征在于：所述冷凝盘管（8）的组数为N组，N≥2。
10.根据权利要求1所述的温度可控的纳米材料分散装置，其特征在于：所述冷水装置（10）为外置的风冷式冷水装置。
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| CN201720431602.1U CN207102482U (zh) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | 一种温度可控的纳米材料分散装置 |
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| CN (1) | CN207102482U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110433716A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-12 | 崇义章源钨业股份有限公司 | 试样分散系统 |
| CN114797615A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-29 | 浙江大学 | 一种改性胶凝材料及其制备方法与混合系统 |
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2017
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