實(shí)驗(yàn)室用石墨烯剝離分散機(jī)

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zhuan為實(shí)驗(yàn)室研發(fā)，模擬生產(chǎn)流程，為量產(chǎn)提供可靠的數(shù)據(jù)論證。液相剝離分散石墨烯，制備的石墨烯片層結(jié)構(gòu)完整，粒徑小，片層數(shù)少。該中試型型機(jī)器和大型量產(chǎn)機(jī)型配置相同，且均質(zhì)頭的種類及相應(yīng)線速度也相同，中試過程中的工藝參數(shù)在量產(chǎn)化之后不要重新調(diào)整，而將機(jī)器型號升級過程中的風(fēng)險(xiǎn)降到zui低。

所謂石墨烯，是指碳原子之間呈六角環(huán)形排列的一種片狀體，通常由單層或多層石墨片層構(gòu)成，可在二維空間無限延伸，可以說是嚴(yán)格意義上的二維結(jié)構(gòu)材料。其具有比表面積大、導(dǎo)電導(dǎo)熱 性能優(yōu)良、熱膨脹系數(shù)低等突出優(yōu)點(diǎn)：具體而言，高的比表面積（理論計(jì)算值：2630m 2/g); 高導(dǎo)電性、載流子傳輸率（200000cm2/V· s);高熱導(dǎo)率（5000W/mK);高強(qiáng)度，高楊氏模量 (IlOOGPa)，斷裂強(qiáng)度（125GPa)。因此其在儲能領(lǐng)域、熱傳導(dǎo)領(lǐng)域以及高強(qiáng)材料領(lǐng)域具有ji大的運(yùn)用前景。

現(xiàn)有的制備石墨烯的方法主要有微機(jī)械剝離法、高真空石墨烯外延生長法、氧 化-還原法、化學(xué)氣相沉積法（CVD)、溶劑剝離法、電解法和溶劑熱法。

目前機(jī)械剝離法制備的石墨烯片層結(jié)構(gòu)是zui為完整的，但由于傳統(tǒng)微機(jī)械剝離法效率太低而不被采用，現(xiàn)在有一款（剝離+分散）設(shè)備能夠較大程度上剝離分散石墨烯，給眾多科研機(jī)構(gòu)以及研究所，企業(yè)帶來了突破口。——這就是上海思峻機(jī)械設(shè)備有限公司提供的研磨分散機(jī)（GRS/CMD/CMSD等系列）

在石墨烯剝離方法中，需要加入一些助劑以增加石墨的層間間距或是所謂的插層，從而使石墨更好地剝離。

其中GRS系列研磨分散機(jī)是由1-3個(gè)工作腔組成，在馬達(dá)的高速驅(qū)動下，物料在轉(zhuǎn)子與定子之間的狹窄間隙中高速運(yùn)動，形成紊流，物料受到更強(qiáng)液力剪切、離心擠壓、高速切割、撞擊和研磨等綜合作用，從而達(dá)到分散、乳化、破碎的效果。被加工物料本身和物理性質(zhì)和工作腔的數(shù)量以及控制物料在工作腔中停留的時(shí)間決定了粒徑分布范圍及均化、細(xì)化的效果和產(chǎn)量的大小。

SGN研磨分散機(jī)在制備石墨烯上的高剪切剝離過程表現(xiàn)為：

1.在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心力作用下，物料從工作頭的上下進(jìn)料區(qū)域同時(shí)從軸向吸入工作腔。

2.強(qiáng)勁的離心力將物料從徑向甩入定、轉(zhuǎn)子之間狹窄經(jīng)密的間隙中。同時(shí)受到離心擠壓、撞擊等作用力，使物料初步分散乳化。

3.在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子外端產(chǎn)生zhi少23m/s以上的線速度，zui高可至66m/s，并形成強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、液層摩擦、撞擊撕裂，使物料chong分的分散、乳化、均質(zhì)、破碎、同時(shí)通過定子槽射出。

4.物料不斷高速地從徑向射出，在物料本身和容器壁的阻力下改變流向，與此同時(shí)在轉(zhuǎn)子區(qū)產(chǎn)生的上、下軸向抽吸力的作用下，又形成上、下兩股強(qiáng)烈的翻動湍流。物料經(jīng)過數(shù)次循環(huán)，zui終完成分散、乳化、均質(zhì)過程。

石墨烯分散設(shè)備

（1）超聲波分散設(shè)備：非常適合實(shí)驗(yàn)室規(guī)模、低粘度介質(zhì)分散石墨烯，用于中、高粘度介質(zhì)時(shí)會受到先制

（2）研磨分散設(shè)備：適合大規(guī)模地分散石墨烯,中粘度介質(zhì)分散石墨烯

（3）采用“先研磨分散、后超聲波分散”組合方法，可以gao效、穩(wěn)定地分散石墨烯 

GRS分散機(jī)設(shè)備選型及參數(shù)：

注：如果流量超過標(biāo)準(zhǔn)流量的25%并外加泵，請接洽上海思峻  工程師 林萬翠

1 表中上限處理量是指介質(zhì)為“水”的測定數(shù)據(jù)。

2 處理量取決于物料的粘度，稠度和zui終產(chǎn)品的要求。

3 如高溫，高壓，易燃易爆，腐蝕性等工況，比須提供準(zhǔn)確的參數(shù)，以便選型和定制。

4 本表的數(shù)據(jù)因技術(shù)改動，定制而不符，正確的參數(shù)以提供的實(shí)物為準(zhǔn)。

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