CN212215357U - 一种纳米金刚石粉改性解团聚分散设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米金刚石粉改性解团聚分散设备，包括电动机、减速机、球磨釜体、视镜、取样管、进料口、阀门、放料管、搅拌叶片、磨球、搅拌轴、扭矩离合器、主传动轮、主传动轴、螺旋推进器、内腔、离心机壳体、转鼓、细料出口、浆泵、水泵、三通连接器、支撑脚、输液管、输液口、粗料出口、次传动轴、差速器和次传动轮；具有装置结构简单，易于操作的特点，提高了材料的制备质量和效率，降低劳动强度，提高了工作效率。

Description

一种纳米金刚石粉改性解团聚分散设备

技术领域

本发明涉及纳米金刚石粉分散设备技术领域，尤指一种纳米金刚石粉改性解团聚分散设备。

背景技术

纳金刚石具有超硬特性和良好的化学稳定性、导热性和生物相容性，是一种具有重要应用价值的新型纳米粉体材料，爆轰纳米金刚石是以负氧平衡炸药为碳源，在炸药爆轰产生的高温高压环境下瞬间合成。纳米金刚石晶粒约为2～6nm，粒径小于60nm ，形状与粒度均匀，但由于表面效应，颗粒以团聚态形式存在，其作为纳米粉体的优良性能无法发挥。颗粒的团聚问题没有得到解决，这就是虽然早在上世纪90年代初就已实现爆轰法工业规模合成，但纳米金刚石应用进展至今仍明显滞后的主要原因之一。因此，对这种粉体进行解团聚处理，实现其稳定分散，对于推动该领域应用研究和产业发展具有重要意义。采用机械化学方法等对颗粒进行表面改性，调控其表面元素和官能团组成，实现水介质中颗粒的解团聚与均匀稳定分散需要改性解团聚分散设备来完成水介质中利用超声、球磨等粉碎团聚体的同时，加入表面活性剂对颗粒进行表面改性的工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米金刚石粉改性解团聚分散设备。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种纳米金刚石粉改性解团聚分散设备包括电动机、减速机、球磨釜体、视镜、取样管、进料口、阀门、放料管、搅拌叶片、磨球、搅拌轴、扭矩离合器、主传动轮、主传动轴、螺旋推进器、内腔、离心机壳体、转鼓、细料出口、浆泵、水泵、三通连接器、支撑脚、输液管、输液口、粗料出口、次传动轴、差速器和次传动轮。

所述的电动机与减速器进行机械连接，减速器的转轴通过连轴器与球磨釜体内的搅拌轴的顶端进行连接，搅拌轴上还设置了多组搅拌叶片，磨球置于球磨釜体的内部，球磨釜体的顶部右侧还设置了进料口，球磨釜体的顶部左侧还设置了视镜，球磨釜体的内部左侧设置了取样管，取样管的出口设置于球磨釜体的外部左侧，球磨釜体的下部设置了放料管，放料管上设置了阀门；所述的放料管的出口与浆泵的进料口进行连接，浆泵的出料口通过导管与三通连接器的一端口进行连接，三通连接器的另一端口通过导管与水泵出水口进行连接，三通连接器的第三端口连接输液管，输液管置于螺旋推进器的内腔内，内腔的左端为锥体，内腔的右端为柱体，输液管的输液口设置在锥体与柱体的交界处，螺旋推进器置于转鼓内，转鼓安装于离心机壳体内，转鼓的右上部设置了细料出口，转鼓的左下部设置了粗料出口，转鼓的左端设置了主传动轴，螺旋推进器的左端设置了次传动轴，主传动轴和次传动轴均与差速器进行机械连接，差速器的左侧依次设置了主传动轮、次传动轮和扭矩离合器，离心机壳体的底部设置了支撑脚。

进一步的，所述的转鼓的左端为锥体，转鼓的右端为柱体。

本发明的工作原理是：工作时，将纳米金刚石粉自进料口加入到球磨釜体内，再加入蒸馏水、磨球和分散剂，开启电动机，电动机通过减速器带动搅拌轴的搅拌叶片转动，进行机械搅拌，在搅拌叶片的作用下磨球对纳米金刚石粉进行研磨，分散剂对纳米金刚石粉进行表面改性，使纳米金刚石粉改性解团聚，充分研磨分散。视镜用于纳米金刚石粉改性解团聚分散设备工作时进行观察，通过取样管进行取样，反应完全后打开阀门，浆料经过放料管放出由浆泵泵入，水泵泵入蒸馏水，浆料和蒸馏水混合后由输液口送入转鼓内，开启皮带连接主传动轮的主传动电机和皮带连接次传动轮的次传动电机，混合液在离心力的作用下紧贴转鼓的内壁形成一液环，液环中的固相团聚颗粒，在离心力作用下向鼓壁沉降，随着混合液的不断加入，依附在鼓壁上的固相团聚颗粒不断增厚，被螺旋推进器推向转鼓锥体左端侧，经粗料出口排出后重新加入到球磨釜体内进行改性解团聚，改性解团聚的细小微粒和蒸馏水形成悬浮液，由细料出口排出，对之进行收集。

本发明的有益效果是：本发明的球磨釜在水体系中采用搅拌叶片机械搅拌使磨球对纳米金刚石粉团聚颗粒进行研磨粉碎和分散剂对纳米金刚石粉进行表面改性的方式，使处理后的颗粒表面电位绝对值增大，颗粒间静电互斥显著增加，改善了分散性和悬浮稳定性，达到对纳米金刚石粉团聚颗粒改性解团聚，充分分散的效果；改性解团聚后的纳米金刚石粉团聚颗粒与蒸馏水混合，混合液在离心力的作用下进行离心力分级处理，粗粒返回球磨釜继续研磨粉碎和分散剂改性，具有装置结构简单，易于操作的特点，提高了材料的制备质量和效率，降低劳动强度，提高工作效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步描述。

附图1为本发明的部分结构示意图；

附图2为本发明的部分结构示意图。

图中：1、电动机，2、减速机，3、球磨釜体，4、视镜， 5、温度计管， 6、进料口，7、阀门，8、放料管，9、搅拌叶片，10、磨球,11、搅拌轴，12、扭矩离合器，13、主传动轮，14、主传动轴，15、螺旋推进器，16、内腔，17、离心机壳体，18、转鼓，19、细料出口，20、浆泵，21、水泵，22、三通连接器，23、支撑脚，24、输液管，25、输液口，26、粗料出口， 27、次传动轴，28、差速器，29、次传动轮,30、导管。

具体实施方式

由附图所示，本发明一种纳米金刚石粉改性解团聚分散设备包括电动机1、减速机2、球磨釜体3、视镜4、取样管5、进料口6、阀门7、放料管8、搅拌叶片9、磨球10、搅拌轴11、扭矩离合器12、主传动轮13、主传动轴14、螺旋推进器15、内腔16、离心机壳体17、转鼓18、细料出口19、浆泵20、水泵21、三通连接器22、支撑脚23、输液管24、输液口25、粗料出口26、次传动轴27、差速器28和次传动轮29。

所述的电动机1与减速器2进行机械连接，减速器2的转轴通过连轴器与球磨釜体3内的搅拌轴11的顶端进行连接，搅拌轴11上还设置了多组搅拌叶片9，磨球10置于球磨釜体3的内部，球磨釜体3的顶部右侧还设置了进料口6，球磨釜体3的顶部左侧还设置了视镜4，球磨釜体3的内部左侧设置了取样管5，取样管5的出口设置于球磨釜体3的外部左侧，球磨釜体3的下部设置了放料管8，放料管8上设置了阀门7；所述的放料管8的出口与浆泵20的进料口进行连接，浆泵20的出料口通过导管30与三通连接器22的一端口进行连接，三通连接器22的另一端口通过导管30与水泵21出水口进行连接，三通连接器22的第三端口连接输液管24，输液管24置于螺旋推进器15的内腔16内，内腔16的左端为锥体，内腔16的右端为柱体，输液管24的输液口25设置在锥体与柱体的交界处，螺旋推进器15置于转鼓18内，转鼓18安装于离心机壳体17内，转鼓18的右上部设置了细料出口19，转鼓18的左下部设置了粗料出口26，转鼓18的左端设置了主传动轴14，螺旋推进器15的左端设置了次传动轴27，主传动轴14和次传动轴27均与差速器28进行机械连接，差速器28的左侧依次设置了主传动轮13、次传动轮29和扭矩离合器12，离心机壳体17的底部设置了支撑脚23。

进一步的，所述的转鼓18的左端为锥体，转鼓18的右端为柱体。

工作时，将纳米金刚石粉自进料口6加入到球磨釜体3内，再加入蒸馏水、磨球10和分散剂，开启电动机1，电动机1通过减速器2带动搅拌轴11的搅拌叶片9转动，进行机械搅拌，在搅拌叶片9的作用下磨球10对纳米金刚石粉进行研磨，分散剂对纳米金刚石粉进行表面改性，使纳米金刚石粉改性解团聚，充分研磨分散。视镜4用于纳米金刚石粉改性解团聚分散设备工作时进行观察，通过取样管进行取样，反应完全后打开阀门8，浆料经过放料管7放出由浆泵20泵入，水泵21泵入蒸馏水，浆料和蒸馏水混合后由输液口送入转鼓18内，开启皮带连接主传动轮13的主传动电机和皮带连接次传动轮29的次传动电机，混合液在离心力的作用下紧贴转鼓18的内壁形成一液环，液环中的固相团聚颗粒，在离心力作用下向鼓壁沉降，随着混合液的不断加入，依附在鼓壁上的固相团聚颗粒不断增厚，被螺旋推进器15推向转鼓锥体左端侧，经粗料出口26排出后重新加入到球磨釜体3内进行改性解团聚，改性解团聚的细小微粒和蒸馏水形成悬浮液，由细料出口19排出，对之进行收集。

以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种纳米金刚石粉改性解团聚分散设备，其特征是：所述的一种纳米金刚石粉改性解团聚分散设备包括电动机、减速机、球磨釜体、视镜、取样管、进料口、阀门、放料管、搅拌叶片、磨球、搅拌轴、扭矩离合器、主传动轮、主传动轴、螺旋推进器、内腔、离心机壳体、转鼓、细料出口、浆泵、水泵、三通连接器、支撑脚、输液管、输液口、粗料出口、次传动轴、差速器和次传动轮；

所述的电动机与减速器进行机械连接，减速器的转轴通过连轴器与球磨釜体内的搅拌轴的顶端进行连接，搅拌轴上还设置了多组搅拌叶片，磨球置于球磨釜体的内部，球磨釜体的顶部右侧还设置了进料口，球磨釜体的顶部左侧还设置了视镜，球磨釜体的内部左侧设置了取样管，取样管的出口设置于球磨釜体的外部左侧，球磨釜体的下部设置了放料管，放料管上设置了阀门；所述的放料管的出口与浆泵的进料口进行连接，浆泵的出料口通过导管与三通连接器的一端口进行连接，三通连接器的另一端口通过导管与水泵出水口进行连接，三通连接器的第三端口连接输液管，输液管置于螺旋推进器的内腔内，内腔的左端为锥体，内腔的右端为柱体，输液管的输液口设置在锥体与柱体的交界处，螺旋推进器置于转鼓内，转鼓安装于离心机壳体内，转鼓的右上部设置了细料出口，转鼓的左下部设置了粗料出口，转鼓的左端设置了主传动轴，螺旋推进器的左端设置了次传动轴，主传动轴和次传动轴均与差速器进行机械连接，差速器的左侧依次设置了主传动轮、次传动轮和扭矩离合器，离心机壳体的底部设置了支撑脚。

2.一种如权利要求1所述的纳米金刚石粉改性解团聚分散设备，其特征是所述的转鼓的左端为锥体，转鼓的右端为柱体。

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