磨盘的制作方法

文档序号:15411519发布日期:2018-09-11 21:11阅读:1035来源:国知局

本实用新型涉及磨具技术领域,尤其涉及一种磨盘。



背景技术:

目前,石墨烯分散和纳米碳管分散使用的磨盘为一静一动上下两个磨盘,动磨盘(上)和静磨盘(下)之间的研磨方式为平面研磨,可实现高粘度纳米材料石墨烯和纳米碳管(CNT)的研磨。石墨烯为分层状结构,目前研磨机剥离工艺对石墨烯分层会有一定的破碎作用,不利于石墨烯导电特性发挥;纳米碳管为长条形结构,平面磨盘一方面会破坏碳管的长度,另一方面还会导致碳管表面粗糙,破坏碳管的光滑性,影响电子在碳管上的顺畅运动。所以现有的研磨设备使用的平面磨盘最大的弊病就是研磨出来的材料质量比较低。

现有石墨烯材料在制备导电浆料时,需要将10层以上石墨烯薄片充分分散开,而且不能将粉体打碎,故需要更加强大的离心加速才能有效分离团聚的石墨烯粉体。但是现有的磨盘加速度不够,需要100m/s以上线速度还不能有效分离。

对于细的纳米管或者单壁纳米碳管,由于管子直径只有10nm以下,故高离心力才能保证在不破坏管壁长度和不对管壁造成负面影响下达到分散的作用。故现有技术中的普通磨盘状态也需要100m/s以上线速度,效果才能比较好。此外,对于单纯地提高机械的高转速,则磨盘的成本和寿命很难两全。



技术实现要素:

针对上述问题中的至少之一,本实用新型提供了一种磨盘,在磨盘的磨面上设置弧形及沟槽的结构,经过无数次的严格实验确定出弧形的角度,而沟槽则会增加摩擦阻力,并且弧形和沟槽结构对料浆具有加速作用和导向作用,使料浆在高速下离心分离,摩擦更柔软,对石墨烯和纳米碳管的表面产生零伤害,同时磨盘曲线改造设计后,在80m/s线速度以下就分散的很好,在机械高速上有一定局限性的情况下提高了对石墨烯和纳米碳管的分散作用。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种磨盘,包括:均为圆柱形的动磨盘和静磨盘,所述动磨盘的下表面与所述静磨盘的上表面相对设置;所述动磨盘的下表面设置有中心区域,由中心区域向边缘区域设置有第一预设数量的动盘沟槽区域,各动盘沟槽区域内的动盘沟槽相互平行设置,平行设置的所述动盘沟槽与所述动盘沟槽区域的边界线之间形成第一预设角度的夹角,所述中心区域的厚度小于边缘区域的厚度,所述动盘沟槽区域由中心区域向边缘区域形成第一弧面;所述静磨盘的上表面设置有中心区域,由中心区域向边缘区域设置有第二预设数量的静盘沟槽区域,各静盘沟槽区域内的静盘沟槽相互平行设置,平行设置的所述静盘沟槽与所述静盘沟槽区域的边界线之间形成第二预设角度的夹角,所述静磨盘的上表面中心区域的厚度小于边缘区域的厚度,所述静盘沟槽区域由中心区域向边缘区域形成第二弧面。

在上述技术方案中,优选地,动盘沟槽与所述动盘沟槽区域的边界线形成夹角的范围为20-60度,所述静盘沟槽与所述静盘沟槽区域的边界线形成夹角的范围为20-60度。

在上述技术方案中,优选地,所述动盘沟槽区域由中心区域向边缘区域形成的第一弧面对应的角度范围为5-10度,所述静盘沟槽区域由中心区域向边缘区域形成的第二弧面对应的角度范围为5-10度。

在上述技术方案中,优选地,所述动盘沟槽区域斜向分布,其倾斜角度为10-50度,所述静盘沟槽区域与所述动盘沟槽区域的倾斜方向相反,所述静盘沟槽区域的倾斜角度为10-50度。

在上述技术方案中,优选地,所述动盘沟槽区域的个数为4-8个,所述动盘沟槽区域对称分布;所述静盘沟槽区域的个数为4-8个,所述静盘沟槽区域对称分布。

在上述技术方案中,优选地,所述动磨盘的中心区域与电机驱动装置相连。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:本实用新型提出了一种用于石墨烯机械剥离与单壁碳纳米管分离的磨盘,通过对磨盘的磨面设置弧形及沟槽的结构,沟槽增加了摩擦阻力,并且弧形和沟槽结构对料浆具有加速作用和导向作用,使料浆在高速下离心分离,摩擦更柔软,对石墨烯和纳米碳管的表面产生零伤害,同时磨盘曲线改造设计后,在80m/s线速度以下就分散的很好,在机械高速上有一定局限性的情况下提高了对石墨烯和纳米碳管的分散作用。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例公开的动磨盘的仰视结构示意图;

图2为图1所示实施例公开的动磨盘的剖视结构示意图;

图3为本实用新型一种实施例公开的静磨盘的俯视结构示意图;

图4为图3所示实施例公开的静磨盘的剖视结构示意图。

图中,各组件与附图标记之间的对应关系为:

10.动磨盘,11.动磨盘中心区域,12.动盘沟槽区域,13.动盘沟槽,20.静磨盘,21.静磨盘中心区域,22.静盘沟槽区域,23.静盘沟槽,D1.第一预设角度,D2.第一弧面角度,D3.第二预设角度,D4.第二弧面角度。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述:

如图1至图4所示,根据本实用新型提供的一种磨盘,包括:均为圆柱形的动磨盘10和静磨盘20,动磨盘10的下表面与静磨盘20的上表面相对设置;动磨盘10的下表面设置有动磨盘中心区域11,由动磨盘中心区域11向边缘区域设置有第一预设数量的动盘沟槽区域12,各动盘沟槽区域12内的动盘沟槽13相互平行设置,平行设置的动盘沟槽13与动盘沟槽区域12的边界线之间形成第一预设角度D1的夹角,动磨盘中心区域11的厚度小于边缘区域的厚度,动盘沟槽区域12由中心区域向边缘区域形成第一弧面;静磨盘20的上表面设置有静磨盘中心区域21,由静磨盘中心区域21向边缘区域设置有第二预设数量的静盘沟槽区域22,各静盘沟槽区域22内的静盘沟槽23相互平行设置,平行设置的静盘沟槽23与静盘沟槽区域22的边界线之间形成第二预设角度D3的夹角,静磨盘20的上表面中心区域的厚度小于边缘区域的厚度,静盘沟槽区域22由中心区域向边缘区域形成第二弧面。

在该实施例中,通过对磨盘的磨面设置弧形及沟槽的结构,沟槽增加了摩擦阻力,并且弧形和沟槽结构对料浆具有加速作用和导向作用,使料浆在高速下离心分离,摩擦更柔软,对石墨烯和纳米碳管的表面产生零伤害,同时磨盘曲线改造设计后,在80m/s线速度以下就分散的很好,在机械高速上有一定局限性的情况下提高了对石墨烯和纳米碳管的分散作用。

在上述实施例中,优选地,动盘沟槽13与动盘沟槽区域12的边界线形成夹角的范围为20-60度,静盘沟槽23与静盘沟槽区域22的边界线形成夹角的范围为20-60度。

在该实施例中,动盘沟槽13与动盘沟槽区域12的边界线形成的夹角范围为20-60度,静盘沟槽23与静盘沟槽区域22的边界线形成夹角的范围也为20-60度,由于静盘沟槽区域22与动盘沟槽区域12的分布方向相反,即动盘沟槽区域12如果为顺时针方向倾斜分布,则静盘沟槽区域22为逆时针方向倾斜分布,从而在动盘与静盘相对旋转运动过程中对研磨物带来更好的分散效果。

在上述实施例中,优选地,动盘沟槽区域12由中心区域向边缘区域形成的第一弧面对应的第一弧面角度D2的范围为5-10度,静盘沟槽区域22由中心区域向边缘区域形成的第二弧面对应的第二弧面角度D4的范围为5-10度。

在该实施例中,动磨盘10的下表面和静磨盘20的上表面作为磨面,磨面之间设计为弧形面,弧形面的中心区域形成凹陷,这种设计方式在80米每秒以下的线速度就能获得平面磨盘100米每秒以上的线速度所达到的分散效果。由于磨盘的直径较小,一般在100-300毫米之间,因此想要获得较大的线速度,对电机的转速要求很高,在机械的高速性存在局限性的情况下,通过将磨盘的磨面的形状进行改造,大大提高了磨盘对石墨烯和纳米碳管等待研磨物的分散效果。优选地,第一弧面角度和第二弧面角度均设置为5-10度。

在上述实施例中,优选地,动盘沟槽区域12斜向分布,其倾斜角度为10-50度,静盘沟槽区域22与动盘沟槽区域12的倾斜方向相反,静盘沟槽区域22的倾斜角度为10-50度。

在该实施例中,动盘沟槽区域12斜向分布的倾斜角度,即为动盘沟槽区域12的边界线与该边界线和中心区域边界线的交点所在半径线之间的夹角度数,类似的,静盘沟槽区域22与动盘沟槽区域12的倾斜角也为静盘沟槽区域22的边界线与该边界线和中心区域边界线的交点所在半径线之间的夹角。如果静盘沟槽区域22的边界线沿顺时针方向倾斜于该边界线和中心区域边界线的交点所在的半径线,则动盘沟槽区域12的边界线沿逆时针方向倾斜于该边界线和中心区域边界线的交点所在的半径线,从而在动盘与静盘相对旋转运动过程中,相对的沟槽对待研磨物带来更好的分散效果。

在上述实施例中,优选地,动盘沟槽区域12的个数为4-8个,动盘沟槽区域12对称分布;静盘沟槽区域22的个数为4-8个,静盘沟槽区域22对称分布。

在该实施例中,动磨盘10和静磨盘20上的磨面上,沟槽区域的个数过多或过少都不能很好地对待研磨物进行分散,优选地选择4-8个。沟槽区域均匀对称分布,使得动磨盘10和静磨盘20之间的研磨面呈规律性地相对,进一步增强了对待研磨物的分散效果。

在上述实施例中,优选地,动磨盘10的中心区域与电机驱动装置相连。

在该实施例中,通过将动磨盘10的中心区域和电机驱动装置相连,电机驱动装置带动动磨盘10旋转,使动磨盘10相对静磨盘20绕中心区域转动,完成对待研磨物的研磨。

以上所述为本实用新型的实施方式,考虑到现有技术中研磨装置对石墨烯和纳米碳管等待研磨物的分散效果不好、研磨质量较低的技术问题,本实用新型提出了一种磨盘,在磨盘的磨面上设置弧形及沟槽的结构,经过无数次的严格实验确定出弧形的角度,而沟槽则会增加摩擦阻力,并且弧形和沟槽结构对料浆具有加速作用和导向作用,使料浆在高速下离心分离,摩擦更柔软,对石墨烯和纳米碳管的表面产生零伤害,同时磨盘曲线改造设计后,在80m/s线速度以下就分散的很好,在机械高速上有一定局限性的情况下提高了对石墨烯和纳米碳管的分散作用,加速了物料的流通速度。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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