CN210001594U - 一种碳纳米管分散装置 - Google Patents

Abstract

一种碳纳米管分散装置，包括外壳体、探头式超声分散仪、搅拌器、温度探头和内置在外壳体内的不锈钢分散缸，外壳体内设有挡板，不锈钢分散缸固定在挡板上，探头式超声分散仪、搅拌器和温度探头均上部与外壳体顶面固定，下部内置于不锈钢分散缸内；不锈钢分散缸缸壁为中空夹层结构，缸壁内填充有循环冷却液，不锈钢分散缸的下部和上部分别设有用于进出循环冷却液的入水管道和出水管道，出水管道和入水管道均穿过外壳体壳壁与不锈钢分散缸缸壁的中空夹层结构连通。本实用新型采用探头式超声设备及分散液冷却装置，更有效的分散碳纳米管，大大提高分散效率。

Description

一种碳纳米管分散装置

技术领域

本实用新型属于纳米材料分散装置技术领域，具体为一种碳纳米管分散装置。

背景技术

碳纳米管拥有极高的长径比，其管间的范德华吸引力很大，表面也具有很高的自由能，所以碳纳米管自身经常呈团聚状态，导致它在水溶液以及其他基体材料都不容易分散开来，如果碳纳米管不能很好的分散于基体中，甚至是发生团聚，则如同引入了杂质，不仅不能起到增强作用，还会对复合材料性能产生不良影响。碳纳米管的分散方法中，表面活性剂修饰结合超声分散法是目前应用较广且效果较好的碳纳米管分散技术。

超声分散技术主要分为探头式超声和普通槽式超声，由于槽式清洗槽内的声强较小，加上超声波在穿过反应容器底部时存在声波的反射、衰减等损耗，真正进入反应液的声强很小，因此分散效果不理想。探头式超声设备的声变幅杆的发射端（也称探头）直接浸入反应液体中，使声能直接进入反应体系，而不必通过清洗槽的反应器壁进行传递，因此探头式超声分散可在反应液中形成强大而均匀的冲击波和微射流，将改善微粒的表面形态，提高微粒在溶胶体系中的均匀性。探头式超声设备由于超声功率较大，能量较密集，因此超声过程中，分散液会发热、产生气泡，需在超声一段时间后，将溶液取出静置于冰水中冷却、消泡，再继续超声，直至得到均匀分散的碳纳米管溶液，这就大大降低了碳纳米管分散液的制备效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种碳纳米管分散装置，要解决现有技术的超声时间过长，易引起的分散液发热、产生气泡的技术问题；并解决现有技术分散液制备效率过低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种碳纳米管分散装置，其特征在于：包括外壳体、探头式超声分散仪、搅拌器、温度探头和内置在外壳体内的不锈钢分散缸，所述外壳体内设有挡板，所述不锈钢分散缸固定在挡板上，所述探头式超声分散仪、搅拌器和温度探头均上部与外壳体顶面固定，下部内置于不锈钢分散缸内；所述不锈钢分散缸缸壁为中空夹层结构，缸壁内填充有循环冷却液，所述不锈钢分散缸的下部和上部分别设有用于进出循环冷却液的入水管道和出水管道，所述出水管道和入水管道均穿过外壳体壳壁与不锈钢分散缸缸壁的中空夹层结构连通，所述不锈钢分散缸底部还设有用于将碳纳米管分散液排出的出水管。

进一步优选地，所述出水管上设有阀门，出水管伸出挡板流入挡板下方的接收容器中。

进一步地，所述外壳体正面设有单开门或对开门。

进一步地，所述搅拌器的电机固定在外壳体顶面上。

此外，所述外壳体顶面开设有圆孔，所述探头式超声分散仪穿过圆孔深入到不锈钢分散缸内。

更加优选地，所述外壳体内壁填充有隔音材料。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

本实用新型采用探头式超声设备，更有效的分散碳纳米管，搅拌器及分散缸壁的循环冷却液可及时有效带走超声过程产生的热量，避免碳纳米管分散液在分散过程中产生的过热和产生气泡现象，减少冷却时间，大大提高分散效率。

本实用新型具有安全、适用等特点，有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型一种碳纳米管分散装置的结构示意图。

附图标记：1-外壳体；2-不锈钢分散缸；3-挡板；4-探头式超声分散仪；5-搅拌器；6-温度探头；7-出水管道；8-入水管道；9-出水管；10-阀门。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型进一步说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

一种碳纳米管分散装置，如图1所示，包括外壳体1、探头式超声分散仪4、搅拌器5、温度探头6和内置在外壳体1内的不锈钢分散缸2，外壳体1内设有挡板3，不锈钢分散缸2固定在挡板3上，探头式超声分散仪4、搅拌器5和温度探头6均上部与外壳体1顶面固定，外壳体1内壁填充有隔音材料。下部内置于不锈钢分散缸2内，搅拌器5的电机固定在外壳体1顶面上，探头式超声分散仪4穿过圆孔深入到不锈钢分散缸2内；不锈钢分散缸2缸壁为中空夹层结构，缸壁内填充有循环冷却液，不锈钢分散缸2的下部和上部分别设有用于进出循环冷却液的入水管道8和出水管道7，出水管道7和入水管道8均穿过外壳体1壳壁与不锈钢分散缸2缸壁的中空夹层结构连通，不锈钢分散缸2底部还设有用于将碳纳米管分散液排出的出水管9，外壳体1正面设有单开门或侧开门，出水管9上设有阀门10，出水管9伸出挡板3流入挡板3下方的接收容器中。

工作原理：在不锈钢分散缸2内加入表面活性剂和水或有机溶剂，开动搅拌电机搅拌表面活性剂至完全溶解，再倒入碳纳米管粉末，在搅拌情况下启动探头式超声分散仪4，同时开启不锈钢分散缸2的循环冷却系统，通过温度探头6检测分散液的温度。分散后，关闭搅拌器5和超声分散仪4，打开通管内的阀门10，使得分散液顺着通管流入挡板下方的接收容器内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种碳纳米管分散装置，其特征在于：包括外壳体（1）、探头式超声分散仪（4）、搅拌器（5）、温度探头（6）和内置在外壳体（1）内的不锈钢分散缸（2），所述外壳体（1）内设有挡板（3），所述不锈钢分散缸（2）固定在挡板（3）上，所述探头式超声分散仪（4）、搅拌器（5）和温度探头（6）均上部与外壳体（1）顶面固定，下部内置于不锈钢分散缸（2）内；所述不锈钢分散缸（2）缸壁为中空夹层结构，缸壁内填充有循环冷却液，所述不锈钢分散缸（2）的下部和上部分别设有用于进出循环冷却液的入水管道（8）和出水管道（7），所述出水管道（7）和入水管道（8）均穿过外壳体（1）壳壁与不锈钢分散缸（2）缸壁的中空夹层结构连通，所述不锈钢分散缸（2）底部还设有用于将碳纳米管分散液排出的出水管（9）。

2.如权利要求1所述的一种碳纳米管分散装置，其特征在于：所述出水管（9）上设有阀门（10），出水管（9）伸出挡板（3）流入挡板（3）下方的接收容器中。

3.如权利要求1所述的一种碳纳米管分散装置，其特征在于：所述外壳体（1）正面设有单开门或对开门。

4.如权利要求1所述的一种碳纳米管分散装置，其特征在于：所述搅拌器（5）的电机固定在外壳体（1）顶面上。

5.如权利要求1所述的一种碳纳米管分散装置，其特征在于：所述外壳体（1）顶面开设有圆孔，所述探头式超声分散仪（4）穿过圆孔深入到不锈钢分散缸（2）内。

6.如权利要求1~5任意一项所述的一种碳纳米管分散装置，其特征在于：所述外壳体（1）内壁填充有隔音材料。

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