本發明屬于納米材料制備技術領域，尤其涉及一種石墨烯、碳納米管復合結構材料在線連續批量化的工業制備工藝。
背景技術：
英國曼徹斯特大學的安德烈·K·海姆 (Andre K.Geim) 等在 2004 年制備出石墨烯材料，由于其獨特的結構和光電性質受到了人們廣泛的重視。單層石墨由于其大的比表面積、優良的導電、導熱性能和低的熱膨脹系數而被認為是理想的材料，尤其是其高導電性質，大的比表面性質和其單分子層二維的納米尺度的結構性質，可在超級電容器和鋰離子電池中用作電極材料。碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結構連接完美，具有很多優異的力學、電學和化學性能。石墨烯 (Graphene) 是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，是一種由碳原子以 sp2 雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。通常情況下5層以內均可稱為石墨烯。石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，導熱系數高達 5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石，且常溫下其電子遷移率超過 15000cm2/V·s，比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約 10-6Ω·cm，比銅或銀低，其成為世上電阻率最小的材料。
現有的石墨烯、碳納米管復合材料一般通過石墨烯直接與碳納米管超聲混合制取，但由于石墨烯和碳納米管均較難在溶劑中分散，容易導致分散不均勻。目前生產石墨烯、碳納米管復合材料采取的方式仍是間歇批次式的生產模式，均無法實現連續生產，無法達到工業化規模。
技術實現要素：
針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種可獲得粒度均勻且分散均勻的石墨烯、碳納米管復合材料的在線連續批量制備工藝。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：石墨烯、碳納米管復合材料的制備工藝，其包括以下步驟：
（1）將石墨烯和碳納米管原料按比例輸送至配料罐；
（2）將配料罐的物料混合后進行粗磨；
（3）將粗磨后的物料脫水處理；
（4）對脫水后的物料進行精磨；
（5）對精磨后的物料再次脫水處理；
（6）對再次脫水處理的物料進行烘干、包裝。
作為優選，所述配料罐采用負壓的方式從該配料罐罐底抽取石墨烯和碳納米管原材料。
作為優選，所述配料罐內的混合原料先分別輸送至數個粗磨循環罐，然后將每一粗磨循環罐內的原料輸送至對應的一臺粗磨砂磨機進行粗磨，再將每一臺所述粗磨砂磨機粗磨后的物料返回至對應的粗磨循環罐，然后對每一粗磨循環罐內粗磨后的物料進行脫水處理。
作為優選，每一所述粗磨循環罐內粗磨后的物料可輸送至對應的粗磨砂磨機再次粗磨，再次粗磨后的物料返回至對應的粗磨循環罐，如此循環粗磨，然后對每一粗磨循環罐內粗磨后的物料進行脫水處理。
作為優選，所述脫水處理是先將每一所述粗磨循環罐內粗磨后的物料輸送至粗磨中間罐，再將粗磨中間罐內的物料采用粗磨離心機進行離心脫水處理，然后將該粗磨離心機濾餅箱內的物料進行精磨。
作為優選，所述粗磨離心機濾餅箱內的物料先輸送至離心中轉罐，再將離心中轉罐內的物料進行精磨。
作為優選，所述離心中轉罐內的物料先分別輸送至數個精磨循環罐，然后將每一精磨循環罐內的物料輸送至對應的一臺精磨砂磨機進行精磨，再將每一臺所述精磨砂磨機精磨后的物料返回至對應的精磨循環罐，然后對每一精磨循環罐內精磨后的物料進行再次脫水處理；或者將每一所述精磨循環罐內精磨后的物料輸送至對應的精磨砂磨機再次精磨，再次精磨后的物料返回至對應的精磨循環罐，如此循環精磨，然后對每一精磨循環罐內精磨后的物料進行再次脫水處理。
作為優選，所述再次脫水處理是先將每一精磨循環罐內精磨后的物料輸送精磨中間罐，再將精磨中間罐內的物料采用精磨離心機進行再次離心脫水處理，然后將該精磨離心機濾餅箱內的物料進行干燥，得到石墨烯、碳納米管復合材料。
作為優選，得到上述干燥的石墨烯、碳納米管復合材料后，還對該復合材料進行純化干燥處理，得到純化的石墨烯、碳納米管復合材料。
作為優選，純化干燥處理是先將干燥的石墨烯、碳納米管復合材料用乙醇反復沖洗、過濾，然后于 60°C下真空下干燥，得到純化的石墨烯、碳納米管復合材料。
從以上技術方案可知，本發明可將原料通過多臺粗磨砂磨機同時粗磨，然后對粗磨后的物料進行脫水，再經多臺精磨砂磨機同時精磨，最后對精磨的物料再次脫水、干燥，實現了在線連續批量生產；且采用粗磨與精磨結合的方式，通過瞬間釋放的壓力，破壞石墨烯層與層之間的范德華力，使得石墨烯不容易團聚，從而得到碳納米管和石墨烯均勻分散混合的復合材料。
附圖說明
圖1是本發明一種優選方式的流程圖。
具體實施方式
下面結合圖1詳細介紹本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。
石墨烯、碳納米管復合材料的制備工藝，其包括以下步驟：
首先，將石墨烯和碳納米管原料以及助劑等按比例輸送至配料罐1；配料時，去離子水通過泵打到配料罐，通過稱重模塊控制固、液配比量；配料罐采用抽負壓罐底進石墨烯和碳納米管原料及助劑粉的方式，上述固體粉末材料在負壓的作用下，經由配料罐罐底的進粉口進入配料罐，這樣可避免粉塵飛揚，減少污染；同時配料罐通過攪拌對物料進行分散混合。
接著，將配料罐1內分散混合后的原料分別輸送至數個粗磨循環罐2，然后將每一粗磨循環罐內的原料輸送至對應的一臺粗磨砂磨機3進行粗磨，再將每一臺所述粗磨砂磨機粗磨后的物料返回至對應的粗磨循環罐，然后對每一粗磨循環罐內粗磨后的物料進行脫水處理。在實施過程中，也可將每一所述粗磨循環罐內粗磨后的物料輸送至對應的粗磨砂磨機再次粗磨，再次粗磨后的物料返回至對應的粗磨循環罐，如此循環粗磨，直至達到粗磨的精度要求，然后對每一粗磨循環罐內粗磨后的物料進行脫水處理。本發明采用數組粗磨循環罐和粗磨砂磨機組合的方式，一方面可進行循環粗磨，另一方面可對粗磨后的物料輸出進行調節，即當粗磨的物料輸出過快時，可使一部分粗磨砂磨機停機或進行循環研磨，暫不輸出物料，如進行循環研磨則可為精磨提供更好的研磨基礎；當粗磨的物料輸出過慢時，可使粗磨砂磨機不進行循環研磨，只需研磨一次后就輸出物料，從而實現了在線批量連續生產，大大提高了生產效率。
粗磨后脫水處理是先將每一所述粗磨循環罐內粗磨后的物料輸送至粗磨中間罐4，再將粗磨中間罐內的物料采用粗磨離心機5進行離心脫水處理，然后將該粗磨離心機濾餅箱內的物料進行精磨。粗磨中間罐的作用是收集、儲存、輸出粗磨后的物料，實現連續輸出粗磨物料的目的，避免粗磨離心機停機。在實施過程中，所述粗磨離心機濾餅箱內的物料先輸送至離心中轉罐6，離心中轉罐的作用是收集、儲存、輸出離心后的物料，保證連續輸出離心后的物料，為連續精磨提供物質基礎。
接著，將離心中轉罐內的物料先分別輸送至數個精磨循環罐7，然后將每一精磨循環罐內的物料輸送至對應的一臺精磨砂磨機8進行精磨，再將每一臺所述精磨砂磨機精磨后的物料返回至對應的精磨循環罐，然后對每一精磨循環罐內精磨后的物料進行再次脫水處理。在實施過程中，也可將每一所述精磨循環罐內精磨后的物料輸送至對應的精磨砂磨機再次精磨，再次精磨后的物料返回至對應的精磨循環罐，如此循環精磨，直至達到產品的粒度要求，然后對每一精磨循環罐內精磨后的物料進行再次脫水處理。本發明采用數組精磨循環罐和精磨砂磨機組合的方式，一方面可進行循環精磨，另一方面可對精磨后的物料輸出進行調節，即當精磨的物料輸出過快時，可使一部分精磨砂磨機停機或進行循環研磨，暫不輸出物料，使得一部分的精磨物料暫時儲存在精磨循環罐或砂磨機內；當精磨的物料輸出過慢時，可使數個精磨循環罐同時輸出物料，進一步實現在線批量連續生產，大大提高了生產效率。
本發明的再次脫水處理是先將每一精磨循環罐內精磨后的物料輸送精磨中間罐9，再將精磨中間罐內的物料采用精磨離心機10進行再次離心脫水處理，然后將該精磨離心機濾餅箱內的物料進行干燥，得到石墨烯、碳納米管復合材料。精磨中間罐的作用是收集、儲存、輸出精磨后的物料，實現連續輸出精磨物料的目的，避免精磨離心機停機。離心脫水得到干燥的石墨烯、碳納米管復合材料后，還對該復合材料進行純化干燥處理，純化干燥處理是先將干燥的石墨烯、碳納米管復合材料用乙醇反復沖洗、過濾，然后于 60°C下真空下干燥，得到純化的石墨烯、碳納米管復合材料；從而進一步提高產品的質量。最后對上述純化的石墨烯、碳納米管復合材料進行包裝，銷售。
由上可知，本發明通過多機粗磨、多罐中轉、多機精磨等工藝步驟，不僅可使混合原料充分研磨，保證產品的精度；而且使得各種狀態的物料不會彼此混合，提高研磨物料的均勻性，實現在線連續工業化批量生產，生產效率高、品質穩定。
上述實施方式僅供說明本發明之用，而并非是對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也應屬于本發明的范疇。