一种石墨烯溶液连续式分散装置的制作方法

本实用新型属于石墨烯生产制备领域，尤其涉及一种石墨烯溶液连续式分散装置。

背景技术：

石墨烯被认为是21世纪最有前景的新兴材料，它在力学、电学、热学、光学等方便都具有非常优异的性能，已经被广泛应用于如：功能性涂料、半导体器件、水处理、传感器、生物医疗等多个领域。石墨烯的比表面积高达2600m²/g，具有非常高的吸附能力。石墨烯在通常情况下，由于其较高表面高活性，因此极易发生团聚现象，这极大影响了石墨烯的进一步应用。理想状态下分散好的石墨烯溶液，石墨烯在分散介质中能均分分散开，显微镜下无团聚现象出现，且石墨烯呈现片状分布，这种石墨烯分散液，才能更好地发挥石墨烯的性能。

现有技术存在的问题是：传统分散设备，如纳米研磨、高速剪切、高压均质分散等，这种单一功能的分散设备分散效率低，很难将石墨烯团聚分散开，且工作周期长，难以达到连续式生产目的，生产效率低，极大影响了石墨烯的连续式生产和应用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种石墨烯溶液连续式分散装置。

本实用新型是这样实现的，一种石墨烯溶液连续式分散装置，其特征在于，包括基座、高速搅拌器、双层结构外壳、带有分散腔体滤网隔离的上下层分散腔体、液体进口、液体出口；所述的上下层分散腔体包括上层分散区和下层研磨区；所述的双层结构外壳的下端和上端分别设置有冷凝水进水口和冷凝水出水口；

所述高速搅拌器分为底部研磨头、中间高剪切搅拌头、顶层高剪切搅拌头三个搅拌头；

所述底部研磨头位于所述的下层研磨区，所述的中间高剪切搅拌头、顶层高剪切搅拌头位于所述的上层分散区。

进一步的，所述的石墨烯溶液连续式分散装置的下层研磨区设置有研磨珠进料口和排出口。

进一步的，所述石墨烯溶液连续式分散装置的双层结构外壳采用耐酸的不锈钢材质。

进一步的，所述石墨烯溶液连续式分散装置的双层结构外壳采用耐酸的合金材质。

进一步的，所述的石墨烯溶液连续式分散装置的分散腔体滤网为耐酸的不锈钢或者合金材质，滤网目数为50-1500目。

进一步的，所述石墨烯溶液连续式分散装置的液体进口和液体出口分别设置有滤网，滤网材质为耐酸的不锈钢或者合金材质，滤网目数为50-1500目。

本实用新型的优点及积极效果为：将含石墨烯分散液，先通过研磨区里面的研磨珠高速研磨作用下，让石墨烯团粒颗粒在研磨珠的相互碰撞和摩擦下，初步得到分散，拆开。然后通过滤网的筛选，将一定细度的石墨烯分散液送入剪切区，在高剪切作用下进一步分散。整个过程可以达到连续分散的目的，可以有效解决石墨烯分散难的问题，分散效率高，更容易获得均一分散的石墨烯分散液，从而提高石墨烯生产效率。

附图说明

图1是本实用新型石墨烯生产连续式分散的结构示意图；

图中：1、基座；2、高速搅拌器；3、双层结构外壳；4、底部研磨头；5、中间高剪切搅拌头；6、顶层高剪切搅拌头；7、研磨珠进料口；8、分散腔体滤网；9、冷凝水进水口；10、冷凝水出水口；11、液体出口；12、液体进口；13、排出口；14、液体出口滤网；15、液体进口滤网；16、研磨珠。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型做进一步详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

下面结合附图对本实用新型的结构作详细的描述。

该石墨烯溶液连续式分散装置，主要包括有基座1、高速搅拌器2、双层结构外壳3、带有滤网8隔离的上下层分散腔体、液体进口12和液体出口11；

所述的高速搅拌器2带有三个搅拌头，分别为底部研磨头4，中间高剪切搅拌头5，顶层高剪切搅拌头6。

所述的双层结构外壳3的下端和上端分别设置有冷凝水进水口9和出水口10，可通入循环冷凝水，在本实施例中，冷却介质具体为冷凝水。

所述的带有滤网8隔离的上下层分散腔体，下层为带有一个研磨搅拌头4的研磨区，上层为带有中间高剪切搅拌头5和顶层高剪切搅拌头6的分散区。

作为本实用新型的优选实施例，所述的双层结构外壳3采用耐酸的不锈钢或者合金材质。

作为本实用新型的优选实施例，所述的搅拌头底部为研磨用搅拌头4，上面两个为高剪切搅拌头5和顶层高剪切搅拌头6。

作为本实用新型的优选实施例，所述的带有分散腔体滤网8隔离的上下层分散腔体中的滤网为耐酸的不锈钢或者合金材质，滤网目数为50-1500目，优选为300目。

作为本实用新型的优选实施例，所述的研磨区分别设置有研磨珠进料口7和排出口13。

作为本实用新型的优选实施例，所述的液体进出口分别设置有液体进口滤网15和液体出口滤网14，滤网材质为耐酸的不锈钢或者合金材质，滤网目数为50-1500目，优选为400目。

本实用新型工作原理为：将含石墨烯分散液，通过液体进口12输送进去之后，石墨烯分散液先通过分散腔体的研磨区，在底部研磨头4和研磨珠16的高速研磨作用下，让石墨烯团粒颗粒在研磨珠16的相互碰撞和摩擦下，初步得到分散，拆开。然后通过滤网8的筛选，将一定细度的石墨烯分散液送入剪切区，在中间高剪切搅拌头5和顶层高剪切搅拌头6的高剪切作用下进一步分散。并且为了保持整个分散过程中温度不过高，采用双层结构外壳3结构这设计，通过冷凝水进水口9通入冷凝水，由冷凝水出水口10排出，从而保持分散腔体内部保持恒温。本实用新型的石墨烯连续式分散装置可以有效解决石墨烯分散难的问题，分散效率高，更容易获得均一分散的石墨烯分散液，从而提高石墨烯生产效率。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语‘上’、‘下’、‘底部’、‘中部’、‘内’、‘外’等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。