一種納米材料分散裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及納米材料分散技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米材料分散裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]納米材料的分散方法主要有研磨、攪拌、高剪切、超聲波等。球磨、砂磨等研磨方法，能夠打散大的納米材料團(tuán)聚體，但由于納米材料的“納米效應(yīng)”以及分散中的擠壓等作用力，同時分散好的小尺寸納米材料也會致密地粘結(jié)在一起；超聲波分散，能夠避免擠壓力造成的致密性團(tuán)聚，但是對于較大的致密團(tuán)聚體處理效果較弱；高剪切分散，利用強(qiáng)力的剪切力，線速度大于36 m/s，將納米材料分散均勻，但是同樣對于致密團(tuán)聚體作用較弱。
[0003]目前國內(nèi)的分散設(shè)備主要為研磨機(jī)(球磨、砂磨)、超聲清洗機(jī)、超聲破碎儀、剪切分散機(jī)、乳化機(jī)，作用力較為單一，分散效果較弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有納米材料分散技術(shù)和設(shè)備的缺陷，提供了一種簡單高效的多種分散手段相結(jié)合的納米材料分散裝置。
[0005]本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種納米材料分散裝置，其特殊之處在于:包括超聲波處理器、膠體磨盤、高剪切分散頭和電動攪拌器、變頻器、儲料罐、密封壓力罐、電機(jī)和冷凍機(jī)，高剪切分散頭位于膠體磨盤下方，膠體磨盤和高剪切分散頭置于殼體內(nèi)，殼體固定于底座上，膠體磨盤上方通過直型球閥與儲料罐連通，儲料罐內(nèi)設(shè)有電動攪拌器，該電動攪拌器上方安裝超聲波處理器；所述冷凍機(jī)、密封壓力罐和殼體之間通過冷卻循環(huán)系統(tǒng)連接；所述變頻器與電機(jī)連接，電機(jī)固定在底座上；殼體一側(cè)連接有三路球閥，該三路球閥一路與出料口連接，另一路與伸入儲料罐的回液管連接。
[0007]本實用新型的納米材料分散裝置，所述密封壓力罐頂部設(shè)有沖壓閥門。
[0008]本實用新型的納米材料分散裝置，所述膠體磨盤具有多級精細(xì)度梯次上升的鋸齒凸起和凹槽，定子可以無限制的被調(diào)整到所需間隙。
[0009]本實用新型的納米材料分散裝置，所述超聲波處理器為一個或者多個聚能式超聲探頭，超聲頻率在20~80kHz之內(nèi)。
[0010]本實用新型的納米材料分散裝置，所述高剪切分散頭為一組或者多組分散頭，能夠滿足不同粒徑的需求。
[0011]本實用新型的納米材料分散裝置，所述電動攪拌器通過微處理器控制技術(shù)自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速范圍為0~2000 rpm。
[0012]本實用新型的納米材料分散裝置，所述冷凍機(jī)及冷卻循環(huán)系統(tǒng)能夠利用循環(huán)水冷卻儲料罐和密封壓力罐，溫度控制范圍0~30°C。
[0013]本實用新型的納米材料分散裝置，所述電機(jī)安裝在底座頂部，可變頻調(diào)速控制高剪切分散頭的運轉(zhuǎn)速度，轉(zhuǎn)速范圍為0~14000 rpm可控。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015](I)該納米材料分散裝置充分利用超聲、高速研磨、高剪切、高速攪拌多種分散手段的協(xié)同作用，與單一的分散手段相比較，分散效果更佳；同時由于這幾種手段是同時進(jìn)行的，間接的節(jié)省了分散時間，提高了分散效率，特別適合于工業(yè)批量生產(chǎn)；
[0016](2)冷卻循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械密封系統(tǒng)的存在，使機(jī)器可以安全穩(wěn)定的長時間工作，避免了機(jī)器和原料的高溫；
[0017](3)由于該設(shè)備組件的多樣性，其還可以應(yīng)用于混合、均質(zhì)、乳化、懸浮、濕法研磨等多種領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0018]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]附圖2是本實用新型主體部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中，I變頻器，2回液管，3三路球閥，4超聲波處理器，5電動攪拌器，6儲料罐，7直型球閥，8膠體磨盤，9高剪切分散頭，10沖壓閥門，11密封壓力罐，12電機(jī)，13底座，14冷凍機(jī)，15冷卻循環(huán)系統(tǒng)，16出料口，17殼體。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022]附圖為本實用新型的一種【具體實施方式】。一種納米材料分散裝置，包括超聲波處理器4、膠體磨盤8、高剪切分散頭9、電動攪拌器5、變頻器1、電機(jī)12、冷凍機(jī)14、儲料罐6和密封壓力罐11，膠體磨盤8具有多級精細(xì)度梯次上升的鋸齒凸起和凹槽，定子可以無限制的被調(diào)整到所需間隙；高剪切分散頭9位于膠體磨盤8下方，膠體磨盤8和高剪切分散頭9置于殼體17內(nèi)，殼體固定于底座13上，膠體磨盤8上方通過直型球閥7與儲料罐6連通，儲料罐6內(nèi)設(shè)有電動攪拌器5，該電動攪拌器5上方安裝超聲波處理器4，該超聲波處理器4具有多個聚能式超聲探頭，超聲頻率在20~80kHz之間；冷凍機(jī)14、密封壓力罐11和殼體17之間通過冷卻循環(huán)系統(tǒng)15連接，密封壓力罐11頂部設(shè)有沖壓閥門10，變頻器I與電機(jī)12連接，電機(jī)12固定在底座13上；殼體17 —側(cè)連接有三路球閥3，該三路球閥3 —路與出料口 16連接，另一路與伸入儲料罐6的回液管2連接。
[0023]電動攪拌器5轉(zhuǎn)速范圍為0~2000 rpm，通過微處理器控制技術(shù)自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，電機(jī)12安裝在底座13頂部，可變頻調(diào)速控制高剪切分散系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)速度，轉(zhuǎn)速范圍為0-14000 rpm可控，冷凍機(jī)14及冷卻循環(huán)系統(tǒng)15能夠利用循環(huán)水冷卻儲料罐6和密封壓力罐11，溫度控制范圍0~30°C，儲料罐6及循環(huán)系統(tǒng)能通過循環(huán)管道再次將物料循環(huán)到儲料罐6內(nèi)，達(dá)到分散均勻的目的。
[0024]實施例1
[0025]將冷凍機(jī)14設(shè)置溫度為15°C，開啟冷卻循環(huán)水；將5L納米材料懸浮液原料放入儲料罐6，將電動攪拌器5轉(zhuǎn)速調(diào)整為1000 rpm,利用變頻控制器I控制電機(jī)12將膠體磨盤8和剪切分散頭9轉(zhuǎn)速調(diào)整為7000 rpm，加入I個聚能式超聲探頭(80kHz)，進(jìn)行分散。
[0026]實施例2
[0027]將冷凍機(jī)14設(shè)置溫度為0°C，開啟冷卻循環(huán)水；將1L納米材料懸浮液原料放入儲料罐6，將電動攪拌器5轉(zhuǎn)速調(diào)整為2000 rpm,利用變頻控制器I控制電機(jī)12將膠體磨盤8和剪切分散頭9轉(zhuǎn)速調(diào)整為14000 rpm，加入2個聚能式超聲探頭(20kHz，80 kHz)，進(jìn)行分散。
[0028]實施例3
[0029]將冷凍機(jī)14設(shè)置溫度為30°C，開啟冷卻循環(huán)水；將IL納米材料懸浮液原料放入儲料罐6，將電動攪拌器5轉(zhuǎn)速調(diào)整為O rpm，利用變頻控制器I控制電機(jī)12將膠體磨盤8和剪切分散頭9轉(zhuǎn)速調(diào)整為100 rpm，加入2個聚能式超聲探頭(50 kHz，80kHz)，進(jìn)行分散。
[0030]實施例4
[0031]將冷凍機(jī)14設(shè)置溫度為7°C，開啟冷卻循環(huán)水；將20L納米材料懸浮液原料放入儲料罐6，將電動攪拌器5轉(zhuǎn)速調(diào)整為1200 rpm,利用變頻控制器I控制電機(jī)12將膠體磨盤8和剪切分散頭9轉(zhuǎn)速調(diào)整為9000 rpm，加入3個聚能式超聲探頭(20 kHz, 50 kHz, 80kHz)，進(jìn)行分散。
[0032]以上實施例充分利用超聲、高速研磨、高剪切、高速攪拌多種分散手段的協(xié)同作用，與單一的分散手段相比較，分散效果更佳；同時由于這幾種手段是同時進(jìn)行的，間接的節(jié)省了分散時間，提高了分散效率，特別適合于工業(yè)批量生產(chǎn)，冷卻循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械密封系統(tǒng)的存在，使機(jī)器可以安全穩(wěn)定的長時間工作，避免了機(jī)器和原料的高溫。本實用新型還可以應(yīng)用于混合、均質(zhì)、乳化、懸浮、濕法研磨等多種領(lǐng)域。
【主權(quán)項】
1.一種納米材料分散裝置，其特征在于:包括超聲波處理器(4)、膠體磨盤(8)、高剪切分散頭(9 )和電動攪拌器(5 )、變頻器(I)、儲料罐(6 )、密封壓力罐(11)、電機(jī)(12 )和冷凍機(jī)(14)，高剪切分散頭(9)位于膠體磨盤(8)下方，膠體磨盤(8)和高剪切分散頭(9)置于殼體(17 )內(nèi)，殼體固定于底座(13 )上，膠體磨盤(8 )上方通過直型球閥(7 )與儲料罐(6 )連通，儲料罐(6 )內(nèi)設(shè)有電動攪拌器(5 )，該電動攪拌器(5 )上方安裝超聲波處理器(4 );所述冷凍機(jī)(14)、密封壓力罐(11)和殼體(17)之間通過冷卻循環(huán)系統(tǒng)(15)連接；所述變頻器(I)與電機(jī)(12)連接，電機(jī)(12)固定在底座(13)上；殼體(17) —側(cè)連接有三路球閥(3)，該三路球閥(3) —路與出料口( 16)連接，另一路與伸入儲料罐(6)的回液管(2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米材料分散裝置，其特征在于:所述密封壓力罐(11)頂部設(shè)有沖壓閥門(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米材料分散裝置，其特征在于:所述膠體磨盤(8)具有多級精細(xì)度梯次上升的鋸齒凸起和凹槽，定子可以無限制的被調(diào)整到所需間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米材料分散裝置，其特征在于:所述超聲波處理器(4)為一個或者多個聚能式超聲探頭，超聲頻率在20~80kHz之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米材料分散裝置，其特征在于:所述高剪切分散頭(9 )為一組或者多組分散頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米材料分散裝置，其特征在于:所述電動攪拌器(5)通過微處理器控制技術(shù)自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速范圍為0~2000 rpm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米材料分散裝置，其特征在于:所述冷凍機(jī)(14)及冷卻循環(huán)系統(tǒng)(15)利用循環(huán)水冷卻儲料罐(6)和密封壓力罐(11)，溫度控制范圍O?30 °C ο
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米材料分散裝置，其特征在于:所述電機(jī)(12)變頻調(diào)速控制高剪切分散頭(9)的運轉(zhuǎn)速度為0~14000 rpm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種納米材料分散裝置。該裝置主要包括超聲波處理器、膠體磨盤、高剪切分散頭、電動攪拌器、底座、電機(jī)、變頻控制器、儲料罐、密封壓力罐、冷凍機(jī)及冷卻循環(huán)系統(tǒng)等。其通過超聲、高速研磨、高剪切、高速攪拌多種分散手段的協(xié)同作用，完成納米材料的分散。此外，該設(shè)備還能應(yīng)用于混合、均質(zhì)、乳化、懸浮、濕法研磨等多種領(lǐng)域。通過本實用新型，可達(dá)到納米材料的高度分散，而且效率高，批次穩(wěn)定適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】B01F13-10
【公開號】CN204564033
【申請?zhí)枴緾N201520186991
【發(fā)明人】陳欣, 王卓, 董賀存, 易江平, 趙成龍, 王瑛, 李華鋒, 李廷鋒
【申請人】山東玉皇新能源科技有限公司, 山東玉皇化工有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月31日