CN210675433U - 一种石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物料混合研磨技术领域，尤其是一种石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置，经过混料斗、混料斗下设置的研磨箱、研磨箱内采用上磨片与下磨片相匹配的研磨结构，并在下磨片上设置若干圆孔，使得物料混合后，经过上磨片、下磨片相互挤压研磨之后，进入到设置在研磨箱下的球磨筒内，在球磨筒内研磨球的作用下，进行二次研磨，经过振动筛筛过处理，使得物料混合均匀，并经过振动筛筛分处理，实现筛分过程的再次混合，提高了混合均匀性，改善了石墨烯与三氧化二铝陶瓷粉复合的均匀性。

Description

一种石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置

技术领域

本实用新型涉及物料混合研磨技术领域，尤其是一种石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置。

背景技术

目前，对于三氧化二铝陶瓷材料增韧研究方面，主要集中在颗粒弥散增韧、纤维和晶须增韧、相变增韧、复合增韧、自增韧等技术中。颗粒弥散增韧是通过无压烧结方法在氧化性气氛下，在基体中添加碳化硅，使得纳米碳化硅颗粒位于三氧化二铝晶界处，许多晶粒结合在一起，形成桥接的大晶粒，提高三氧化二铝陶瓷的抗弯强度；纤维和晶须增韧是用一定方式将纤维或者晶须加入到陶瓷基体中，采用纤维和晶须来实现三氧化二铝韧性改善的目的；相变增韧是在应力的诱发作用下亚稳四方相t-ZrO₂于向单斜相m-ZrO₂的转变；该转变过程中产生的体积变化和切应变效应能够抵消外加应力、吸收能量；发生相变后的单斜相m-ZrO₂周围引起的微裂纹，可使韧性显著提高。自增韧是经过对陶瓷基体进行加热处理，使得陶瓷基体内部结构发生致密化，进而实现增韧，改善性能的目的。复合增韧则是以纳米粉、黏土等等为原料进行复合改善陶瓷基体材料的性能。在上述陶瓷材料增韧研究中，自增韧、复合增韧是最常见的两种增韧方式。

可是，对于复合增韧工艺中，改性剂与三氧化二铝陶瓷材料复合混合的均匀性以及复合之后研磨而成的颗粒性，将会影响后续陶瓷材料成型之后的性能；而石墨烯作为一种新型功能材料，具有强度高、导热性好、导电性好、比表面积大等特点，而且石墨烯的合成原料是石墨，方便易获得；并且利用石墨烯作为增强体制备Al₂O₃基陶瓷复合材料的工作已经收获了初步的成果；但石墨烯间强的范德华作用力导致石墨烯易于发生弯曲、堆叠，严重地影响了石墨烯与其他材料的相容性。

现有技术中，对于石墨烯与三氧化二铝陶瓷粉混合复合改性过程中，其大多是直接将石墨烯与三氧化二铝陶瓷粉直接混合之后球磨，过筛，烘干等处理，该处理方式使得物料混合均匀性较差，致使改性得到了陶瓷复合材料的性能极差，因此，对石墨烯与三氧化二铝陶瓷粉混合装置的改进，成为了当前石墨烯改性三氧化二铝陶瓷粉，制备复合陶瓷材料领域重点关注的问题。鉴于此，本研究者针对石墨烯与三氧化二铝陶瓷粉混合研磨过程提供了新设备。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供一种石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置，包括基座，基座上开设有凹口，凹口顶端设置有振动筛，在振动筛下端设置有下料仓，下料仓下设置有下料管；振动筛左端的基座上设置有电机，振动筛右端的基座上设置有振动器，振动器输出端与振动筛连接，振动器能够带动振动筛振动起来；振动筛上设置有密封罩，密封罩顶部设置有烘干器，烘干器能够向振动筛输送热量；在烘干器左端设置有物料进口；球磨筒，球磨筒底部设置有球磨筛，球磨筛底部为物料排出口，该物料排出口与烘干器左端设置的物料进口连通；球磨筒顶部设置有研磨箱，球磨筒的顶盖与研磨箱的底之间设置下磨片，下磨片上设置有若干圆孔，圆孔能够将球磨筒与研磨箱连通；电机的输出端设置有旋转轴；旋转轴贯穿球磨筒，并伸入到研磨箱内部；旋转轴顶部设置有连轴，连轴上连接有与下磨片相匹配的上磨片，上磨片与下磨片之间能够挤压研磨；位于球磨筒内的旋转轴上设置有若干横轴，横轴能够随着旋转轴的旋转而旋转；横轴上设置有若干研磨球；研磨箱顶端设置有混料斗，在混料斗左侧设置有左送料器，左送料器上设置有石墨烯存放斗，在混料斗右侧设置有右送料器，右送料器上设置有陶瓷粉存放斗。所述的振动筛的筛孔孔径＞球磨筛的筛孔孔径。

为了提高混合物料加热烘干效果，提高振动筛过筛率，降低物料混合成本，提高混合率，所述的球磨筛底部的物料排出口与烘干器左端的物料进口之间设置有风干仓；在风干仓左侧侧壁上设置有连通孔，在振动器右侧的基座上设置有底座，底座上设置有风机，风机出风口经过送风管与连通孔连通；在风干仓侧壁上位于送风管的出风口处设置有加热丝，加热丝上的热量在送风管送风作用下，进入到风干仓内。

为了简化送料流程，加快物料混合，降低设备成本，优选，所述的右送料器为螺旋送料器；所述的左送料器为螺旋送料器。

为了提高加热效果，优选，所述的烘干器为电加热丝。

为了能够延长球磨筒内研磨球研磨使用寿命，优选，所述的研磨球为硅砂制备而成。

与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：

经过混料斗、混料斗下设置的研磨箱、研磨箱内采用上磨片与下磨片相匹配的研磨结构，并在下磨片上设置若干圆孔，使得物料混合后，经过上磨片、下磨片相互挤压研磨之后，进入到设置在研磨箱下的球磨筒内，在球磨筒内研磨球的作用下，进行二次研磨，经过振动筛筛过处理，使得物料混合均匀，并经过振动筛筛分处理，实现筛分过程的再次混合，提高了混合均匀性，改善了石墨烯与三氧化二铝陶瓷粉复合的均匀性。

本发明创造尤其经过对球磨筒内横杆、研磨球结构设置，使得混合物料经过球磨筒过程中，在自身重力作用下不断下移，并在下移过程中，实现多次搅拌、球磨，提高球磨效果，延长球磨时间，降低能耗；并经过旋转轴穿过球磨筒、研磨箱的设置方式，简化了装置结构。

本发明创造尤其经过在上磨片上采用连轴与旋转轴连接，使得从混料斗下来的物料，能够在旋转轴转动的同时，带动连轴刮动混合物料，使得混合物料进入到下磨片与上磨片之间的缝隙内挤压研磨，改善了混合物料研磨效率。

本发明创造在风干仓侧壁上位于送风管的出风口处设置有加热丝，加热丝上的热量在送风管送风作用下，进入到风干仓内；提高了混合物料加热烘干效果，提高了振动筛过筛率，降低了物料混合成本，提高混合率。

附图说明

图1为本发明创造整体结构示意图。

1-上磨片2-下磨片3-球磨筒4-加热丝5-研磨箱6-旋转轴7-研磨球8-混料斗9-连轴10-烘干器11-送风管12-振动器13-底座14-风机15-振动筛16-基座17-下料管18-风干仓19-电机20-球磨筛21-横轴22-左送料器23-石墨烯存放斗24-右送料器25-陶瓷粉存放斗。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本实用新型的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

如图1所示，在某些实施例中，石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置，包括基座16，基座16上开设有凹口，凹口顶端设置有振动筛15，在振动筛15下端设置有下料仓，下料仓下设置有下料管17；振动筛15左端的基座16上设置有电机19，振动筛15右端的基座16上设置有振动器12，振动器12输出端与振动筛15连接，振动器12能够带动振动筛15振动起来；振动筛15上设置有密封罩，密封罩顶部设置有烘干器10，烘干器10能够向振动筛15输送热量；在烘干器10左端设置有物料进口；球磨筒3，球磨筒3底部设置有球磨筛20，球磨筛20底部为物料排出口，该物料排出口与烘干器10左端设置的物料进口连通；球磨筒3顶部设置有研磨箱5，球磨筒3的顶盖与研磨箱5的底之间设置下磨片2，下磨片2上设置有若干圆孔，圆孔能够将球磨筒3与研磨箱5连通；电机19的输出端设置有旋转轴6；旋转轴6贯穿球磨筒3，并伸入到研磨箱5内部；旋转轴6顶部设置有连轴9，连轴9上连接有与下磨片2相匹配的上磨片1，上磨片1与下磨片2之间能够挤压研磨；位于球磨筒3内的旋转轴6上设置有若干横轴21，横轴21能够随着旋转轴6的旋转而旋转；横轴21上设置有若干研磨球7；研磨箱5顶端设置有混料斗8，在混料斗8左侧设置有左送料器22，左送料器22上设置有石墨烯存放斗23，在混料斗8右侧设置有右送料器24，右送料器24上设置有陶瓷粉存放斗25。所述的振动筛的筛孔孔径＞球磨筛的筛孔孔径。

在使用过程中，分别将石墨烯存放在石墨烯存放斗、将陶瓷粉存放在陶瓷粉存放斗内，打开左送料器、右送料器，并可根据送料器送料速度来控制石墨烯与陶瓷粉配合比；并在左右送料器作用下，将石墨烯、陶瓷粉送入到混料斗内，使得物料在混料斗内向下滑动，进入到研磨箱内，并在连轴刮动作用下，进入到上磨片与下磨片之间的缝隙内挤压研磨，并经过下磨片上设置的若干圆孔，使得在挤压研磨过程中，使得混合物料被挤压成圆柱颗粒，圆柱颗粒进入到球磨筒内，在旋转轴带动作用下，横杆横扫刮动，使得圆柱颗粒均匀分布在球磨筒内，并在横杆上设置的研磨球作用下球磨，并在自身作用下，不断向球磨筒底部掉落，并在球磨筛作用下，过筛进入到振动筛上进行筛分，即可获得多次混合的混合物料，提高混合的均匀性。

上述使用的球磨筛的筛孔尺寸在80-120目；振动筛尺寸在50-70目之间。本发明创造中采用的电机等以现有技术公开的球磨机采用的电机等型号即可。

在某些实施例中，所述的右送料器24为螺旋送料器；所述的左送料器22为螺旋送料器。送料结构简单，操作方便，降低了物料混合成本。

在某些实施例中，所述的烘干器10为电加热丝。实现电加热密封罩内物料，提高振动筛过筛率。

在某些实施例中，所述的球磨筛20底部的物料排出口与烘干器10左端的物料进口之间设置有风干仓18；在风干仓18左侧侧壁上设置有连通孔，在振动器12右侧的基座16上设置有底座13，底座13上设置有风机14，风机14出风口经过送风管11与连通孔连通；在风干仓18侧壁上位于送风管11的出风口处设置有加热丝4，加热丝4上的热量在送风管11送风作用下，进入到风干仓18内。经过风干处理，改善了物料混合的均匀性，不仅实现研磨过程混合均匀，而且实现振动筛过筛过程混合均匀，降低了混合难度。

在某些实施例中，所述的研磨球7为硅砂制备而成。使得制备的研磨球轻度较高，降低了研磨过程中的损耗，延长了研磨球使用寿命。

本发明创造未尽事宜参照现有技术中公开的技术文献以及公知常识、常规技术手段进行操作即可。本发明创造中提及到的术语“左”、“右”等方位词是面对附图作为参考而阐述的。

Claims (4)

1.一种石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置，其特征在于，包括基座(16)，基座(16)上开设有凹口，凹口顶端设置有振动筛(15)，在振动筛(15)下端设置有下料仓，下料仓下设置有下料管(17)；振动筛(15)左端的基座(16)上设置有电机(19)，振动筛(15)右端的基座(16)上设置有振动器(12)，振动器(12)输出端与振动筛(15)连接，振动器(12)能够带动振动筛(15)振动起来；振动筛(15)上设置有密封罩，密封罩顶部设置有烘干器(10)，烘干器(10)能够向振动筛(15)输送热量；在烘干器(10)左端设置有物料进口；球磨筒(3)，球磨筒(3)底部设置有球磨筛(20)，球磨筛(20)底部为物料排出口，该物料排出口与烘干器(10)左端设置的物料进口连通；球磨筒(3)顶部设置有研磨箱(5)，球磨筒(3)的顶盖与研磨箱(5)的底之间设置下磨片(2)，下磨片(2)上设置有若干圆孔，圆孔能够将球磨筒(3)与研磨箱(5)连通；电机(19)的输出端设置有旋转轴(6)；旋转轴(6)贯穿球磨筒(3)，并伸入到研磨箱(5)内部；旋转轴(6)顶部设置有连轴(9)，连轴(9)上连接有与下磨片(2)相匹配的上磨片(1)，上磨片(1)与下磨片(2)之间能够挤压研磨；位于球磨筒(3)内的旋转轴(6)上设置有若干横轴(21)，横轴(21)能够随着旋转轴(6)的旋转而旋转；横轴(21)上设置有若干研磨球(7)；研磨箱(5)顶端设置有混料斗(8)，在混料斗(8)左侧设置有左送料器(22)，左送料器(22)上设置有石墨烯存放斗(23)，在混料斗(8)右侧设置有右送料器(24)，右送料器(24)上设置有陶瓷粉存放斗(25)，所述的球磨筛(20)底部的物料排出口与烘干器(10)左端的物料进口之间设置有风干仓(18)；在风干仓(18)左侧侧壁上设置有连通孔，在振动器(12)右侧的基座(16)上设置有底座(13)，底座(13)上设置有风机(14)，风机(14)出风口经过送风管(11)与连通孔连通；在风干仓(18)侧壁上位于送风管(11)的出风口处设置有加热丝(4)，加热丝(4)上的热量在送风管(11)送风作用下，进入到风干仓(18)内。

2.如权利要求1所述的石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置，其特征在于，所述的右送料器(24)为螺旋送料器；所述的左送料器(22)为螺旋送料器。

3.如权利要求1所述的石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置，其特征在于，所述的烘干器(10)为电加热丝。

4.如权利要求1所述的石墨烯改性三氧化二铝复合陶瓷基混合研磨装置，其特征在于，所述的研磨球(7)为硅砂制备而成。

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