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咨詢電話:13918294437關鍵詞:分散
概述:常規預分散設備(如高速攪拌機、球磨機、砂磨機等)在處理碳納米管/石墨烯漿料時,存在剪切力不足、分散效率低及分散均勻性差等缺點。TRILOS連續分散均質機憑借其獨特的分散機理和優異的設備性能,在納米材料漿料分散領域展現出顯著優勢。
關鍵詞:連續分散均質機,碳納米管漿料,石墨烯漿料,漿料分散
隨著新能源、電子信息、先進復合材料等領域的快速發展,碳納米管、石墨烯等納米碳材料因其優異的力學、電學、熱學性能,成為推動材料領域技術革新的核心材料之一。然而,碳納米管與石墨烯分子間存在強烈的范德華力,極易發生團聚現象,導致其在漿料體系中難以均勻分散,嚴重制約了材料性能的充分發揮。因此,實現碳納米管/石墨烯漿料的高效、穩定分散,成為其工業化應用的關鍵。
在碳納米管/石墨烯漿料的制備流程中,預分散設備是銜接粉體原料與后續精細分散工序的關鍵前置裝置,它可初步打散粉體因范德華力形成的大尺寸團聚塊,避免直接進入精細分散設備造成腔體堵塞或部件過度磨損;同時使粉體顆粒均勻潤濕于分散介質中,提升后續精細分散的效率與均勻性。
常規預分散設備(如高速攪拌機、球磨機、砂磨機等)在處理碳納米管/石墨烯漿料時,存在剪切力不足、分散效率低及分散均勻性差等缺點。TRILOS連續分散均質機憑借其獨特的分散機理和優異的設備性能,在納米材料漿料分散領域展現出顯著優勢。
一、TRILOS連續分散均質機的工作原理與優勢
1. 工作原理
TRILOS連續分散均質機主要由高速旋轉的轉子和固定的定子組成。工作時,待處理的物料從進料口進入到轉子中心區域。隨著轉子以高速(至高可達25000轉/分鐘)旋轉,材料受到強大的離心力作用,被快速甩向定子方向。在轉子與定子之間極其狹窄的間隙內,材料經受強烈的剪切、摩擦、撞擊和空化等綜合作用。例如,轉子上的齒形結構與定子的對應結構相互配合,對材料進行多次反復剪切,就像無數把微小的剪刀,將團聚的顆粒迅速打散;高速旋轉產生的空化效應,能在局部形成瞬間高壓與低壓交替的環境,進一步破碎顆粒并促進分散。經過處理后的材料,從定子的出料口排出,完成一次均質過程。若需更精細的分散效果,可通過循環系統讓材料多次通過定轉子間隙。
2. 相比傳統分散設備的優勢
1)高強度分散,高效解離團聚體
設備內部設置了特殊設計的定子與轉子結構,轉子高速旋轉時產生強烈的剪切力、離心力和撞擊力,同時形成局部負壓區域引發空化效應。剪切力可直接作用于碳納米管管束和石墨烯堆疊體,實現物理解離;空化效應產生的微小氣泡破裂時釋放的巨大能量,進一步輔助破碎殘留的團聚體,確保分散的均勻性。相較于傳統設備,其分散強度大幅提升。
2)連續化作業,適配工業化生產
采用在線連續式工作模式,漿料持續通過分散單元,處理后直接出料,無需批次式操作的等待時間。設備處理量可根據生產需求靈活調節,從每小時幾十升到數百升不等,能夠出色匹配工業化生產線的連續化作業要求,大幅提升生產效率。同時,連續化作業避免了批次間的分散效果差異,確保了漿料產品質量的一致性。
3)溫和分散環境,保護材料本征性能
通過精準控制轉子轉速、線速度等參數,可在保證分散效果的前提下,至大限度降低分散過程中產生的熱量。設備外接冷卻系統,能夠實時帶走分散過程中產生的少量熱量,避免因局部過熱導致碳納米管/石墨烯發生氧化、結構破壞等問題,有效保護材料的本征性能。此外,分散過程中無機械雜質引入,保障了漿料的純度。
4)參數可控,適配多元漿料體系
可適配不同溶劑體系(水相、有機相)的碳納米管/石墨烯漿料分散需求。通過優化參數組合,可針對不同要求的漿料產品實現定制化分散,提升設備的通用性和適用性。
二、TRILOS連續分散均質機在碳納米管/石墨烯漿料中的應用
根據漿料配方要求,將碳納米管/石墨烯粉體、分散劑與溶劑(水或有機溶劑)按設定比例加入攪拌罐中,通過低速攪拌實現初步混合,……(下載閱讀全文)
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