一種碳納米管分散裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種碳納米管分散裝置，特別是涉及到一種使碳納米管均勻分散獲得大量單根碳納米管的裝置，屬于納米材料的分散領域。
【背景技術】
[0002]碳納米管，是石墨片按照一定螺旋角卷曲而成的、直徑為納米級的管狀物質。其有非常大的長徑比，沿著長度方向的熱交換性能較好，而其垂直方向的熱交換性能較低，利用其各向異性通過合適的取向，可以獲得具有優越導熱性能的復合材料。但由于碳納米管間具有較強的范德華力，再加上其非常大的長徑比，導致其在生產使用過程中極易發生團聚從而降低其性能。而在使用時，往往要將碳納米管的團聚體充分分散才能達到理想的使用效果。目前碳納米管的分散設備主要使用超聲振蕩、球磨機等實現碳納米管的分散。通過使用上述設備分散碳納米管有著分散不徹底、工作時間長、對碳納米管有一定破壞性和分散效率低等缺點。
[0003]中國發明專利CN201310434933提供了一種基于拉伸流變的碳納米管分散裝置，通過周期性變化容腔體積，使碳納米管和環氧樹脂的混合物不斷被壓縮和放松，得到分散的碳納米管。該種裝置雖能制備出分散性好的碳納米管，但由于工作過程中碳納米管和環氧樹脂混合，不利于碳納米管在其他材料中的應用。
【發明內容】
[0004]針對現有技術設備在進行碳納米管分散時出現的分散不均勻、易與介質混合的不足，本發明提供了一種高效、無污染的分散碳納米管的裝置，可實現碳納米管均勻分散，裝置簡單控制方便，使用及維護成本低。
[0005]為了實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種碳納米管分散裝置主要由噴射器、氣流通道和收集裝置組成，其中噴射器具體包括加料塞、噴射器上磁盤、攪拌軸支架、加熱帶、保溫層、攪拌軸、外殼、攪拌槳、閥門控制桿、攪拌電機、工質加料口、噴射器下磁盤、閥門、噴嘴；收集裝置具體包括管帽、噴射器支架、噴射器、閥門控制桿、噴嘴、氣流通道、送樣門、多孔托盤、磁力攪拌裝置、氣流出口通道、磁力攪拌裝置外殼。攪拌電機連接有噴射器上磁盤并固定于外殼上，攪拌軸連接有攪拌槳和噴射器下磁盤，通過攪拌軸支架固定于外殼上，外殼連接有工質加料口、加料塞和閥門，加熱帶纏繞于外殼外表面，外部包裹保溫層，閥門通過閥門控制桿控制開關狀態，出口處接有噴嘴。噴射器通過噴射器支架固定于氣流通道內，氣流通道上端通過管帽封堵，下端設有送料門，磁力攪拌裝置通過磁力攪拌裝置外殼固定于多孔托盤下端，多孔托盤固定于氣流通道內，閥門控制桿一端連有閥門，另一端置于氣流通道外方便控制，氣流通道底端設有氣流出口通道。
[0007]本發明的有益效果是，本發明提供了一種有效分散碳納米管的裝置，對碳納米管分散效果好且效率高，裝置簡單控制方便，使用及維護成本低。
【附圖說明】
[0008]圖1是碳納米管分散裝置結構圖。
[0009]圖2是噴射器結構圖。
[0010]圖中:1.管帽，2.噴射器支架，3.噴射器，4.閥門控制桿，5.噴嘴，6.氣流通道，7.送樣門，8.多孔托盤，9.磁力攪拌裝置，10.氣流出口通道，11.磁力攪拌裝置外殼，12.加料塞，13.噴射器上磁盤，14.攪拌軸支架，15.加熱帶，16.保溫層，17.攪拌軸，18.外殼，19.攪拌槳，20.閥門控制桿，21.攪拌電機，22.工質加料口，23.噴射器下磁盤，24.閥門，25.噴嘴。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明進一步說明具體的實施方法:
[0012]參照圖1、圖2所示，一種碳納米管分散裝置主要由噴射器、氣流通道(6)和收集裝置組成。收集裝置具體包括管帽(I)、噴射器支架(2)、噴射器(3)、閥門控制桿(4)、噴嘴
(5)、送樣門(7)、多孔托盤(8)、磁力攪拌裝置(9)、氣流出口通道(10)、磁力攪拌裝置外殼
(11)，噴射器具體包括加料塞(12)、噴射器上磁盤(13)、攪拌軸支架(14)、加熱帶(15)、保溫層(16)、攪拌軸(17)、外殼(18)、攪拌槳(19)、閥門控制桿(20)、攪拌電機(21)、工質加料口(22)、噴射器下磁盤(23)、閥門(24)、噴嘴(25)。攪拌電機(21)連接有噴射器上磁盤
[13]并固定于外殼(18)上，攪拌軸(17)連接有攪拌槳(19)和噴射器下磁盤(23)，通過攪拌軸支架(14)固定于外殼(18)上，外殼(18)連接有工質加料口(22)、加料塞(12)和閥門(24)，加熱帶(15)纏繞于外殼(18)外表面，外部包裹保溫層(16)，閥門(24)通過閥門控制桿(20)控制開關狀態，出口處接有噴嘴(25)。噴射器(3)通過噴射器支架(2)固定于氣流通道(6)內，氣流通道(6)上端通過管帽(I)封堵，下端設有送料門(7)，磁力攪拌裝置
(9)通過磁力攪拌裝置外殼(11)固定于多孔托盤⑶下端，多孔托盤⑶固定于氣流通道內，閥門控制桿(4、20) —端連有閥門(24)，另一端置于氣流通道(6)外方便控制，氣流通道
(6)底端設有氣流出口通道(10)。
[0013]本發明工作原理和工作過程為:
[0014]打開管帽(I)，通過加料塞(22)、工質注射閥(12)，分別添加碳納米管和液態工質，開啟攪拌電機(21)帶動噴射器上磁盤(13)轉動，通過磁力咬合使噴射器下磁盤(23)、攪拌軸(17)和攪拌槳(19)同步轉動，攪拌內容物防止分層。打開送樣門(7)，將盛放樣品的開口容器置于多孔托盤(8)上，關閉送樣門(7)和管帽(1)，加熱帶(15)給電工作，加熱噴射器(3)，磁力攪拌裝置給電工作對樣品進行攪拌，打開閥門控制桿(20)使噴射器(3)內容物霧化噴出，分散的碳納米管被樣品接收并與之均勻混合。
【主權項】
1.一種碳納米管分散裝置，主要由噴射器、氣流通道(6)和收集裝置組成，其特征在于:噴射器具體包括加料塞(12)、噴射器上磁盤(13)、攪拌軸支架(14)、加熱帶(15)、保溫層(16)、攪拌軸(17)、外殼(18)、攪拌槳(19)、閥門控制桿(20)、攪拌電機(21)、工質加料口(22)、噴射器下磁盤(23)、閥門(24)、噴嘴(25);收集裝置具體包括管帽(1)、噴射器支架(2)、噴射器(3)、閥門控制桿(4)、噴嘴(5)、送樣門(7)、多孔托盤(8)、磁力攪拌裝置(9)、氣流出口通道(10)、磁力攪拌裝置外殼(11);攪拌電機(21)連接有噴射器上磁盤(13)并固定于外殼(18)上，攪拌軸(17)連接有攪拌槳(19)和噴射器下磁盤(23)，通過攪拌軸支架(14)固定于外殼(18)上，外殼(18)連接有工質加料口(22)、加料塞(12)和閥門(24)，加熱帶(15)纏繞于外殼(18)外表面，外部包裹保溫層(16)，閥門(24)通過閥門控制桿(20)控制開關狀態，出口處接有噴嘴(25);噴射器(3)通過噴射器支架(2)固定于氣流通道(6)內，氣流通道(6)上端通過管帽(I)封堵，下端設有送料門(7)，磁力攪拌裝置(9)通過磁力攪拌裝置外殼(11)固定于多孔托盤⑶下端，多孔托盤⑶固定于氣流通道內，閥門控制桿(4、20) —端連有閥門(24)，另一端置于氣流通道(6)外方便控制，氣流通道(6)底端設有氣流出口通道(10)。
【專利摘要】本發明公開一種碳納米管分散裝置，屬于納米材料的分散領域。該裝置主要由碳納米管噴射器、氣流通道和收集裝置組成。在碳納米管噴射器中液化氣體工質會進入碳納米管的管內部，應用時打開噴嘴開關可以利用工質的相變將團聚的碳納米管充分分散，采用加熱帶和攪拌槳分別達到加熱和充分混合的目的，過程中碳納米管分散徹底并且不會對碳納米管造成污染；分散后的碳納米管會在氣體工質氣流的帶動下在氣流通道中運動到裝置的底部收集裝置，收集裝置在磁力攪拌裝置的帶動下使碳納米管在收集的過程中均勻分散。對碳納米管分散效果好且效率高，裝置簡單控制方便，使用及維護成本低。
【IPC分類】B01F13-08, B01F13-10, B01F3-12, B01F7-18
【公開號】CN104722234
【申請號】CN201410772773
【發明人】何燕, 李少龍, 劉曉光, 常強, 朱圣坤
【申請人】青島科技大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月12日