,二甲基乙酰胺石墨烯剪切剝離分散機,機械法石墨烯再有機溶劑中分散穩(wěn)定技術,石墨烯漿料低溫剝離分散機
石墨烯漿料石墨烯漿料分為石墨烯導電漿料、石墨烯散熱涂料、石墨烯電熱涂料等產(chǎn)品,這些產(chǎn)品有高導電性、高導熱性和低成本等優(yōu)勢。可廣泛應用到超容、鋰電、光電器...
二甲基乙酰胺能溶解多種化合物,能與水、醚、酮、酯等完全互溶,具有熱穩(wěn)定性高、不易水解、腐蝕性低等特點,用途廣泛。在有機合成中,二甲基乙酰胺是極好的催化劑,可使環(huán)化、鹵化、氰化、烷基化和脫氫等反應加速,且能提高主要產(chǎn)物收率。在部分和農(nóng)藥生產(chǎn)中,也可采用二甲基乙酰胺作為溶劑或助催化劑,與傳統(tǒng)有機溶劑相比,對產(chǎn)品質(zhì)量和收率均有提高作用。
石墨烯常見的是分散到NMP中,而分散到DMAC中,需要設備提供足夠的冷卻,保持物料體系溫度,因為DMAC要比NMP更容易升溫。
石墨烯DMAC漿料存在的瓶頸和問題
石墨烯DMAC漿料當前主要瓶頸有兩點,一是低成本高品質(zhì)石墨烯原料的規(guī);a(chǎn),二是石墨烯的商業(yè)化應用。有人可能覺得第yi個已不是問題,因為已有多個十噸乃至百噸級產(chǎn)線投產(chǎn),規(guī)模化看似已迎刃而解。事實真是如此嗎?除了產(chǎn)能,我認為更重要的是品質(zhì),因為原料的品質(zhì)直接決定其應用屬性。對于實際用,純度是否足夠高?批次穩(wěn)定性如何?成本是否還有壓縮空間?生產(chǎn)過程可否更綠色?技術的進步永無止境,可靠的原料永遠是石墨烯產(chǎn)業(yè)化的基石。
對于第二點,我想大家談的比較多了,這是產(chǎn)品出路和價值體現(xiàn)的問題,非常關鍵,但也很難。作為一種新材料,石墨烯的前十年屬于應用發(fā)散期,即大家認為石墨烯幾乎是wan能的,然后在不同領域嘗試應用,是在做加法。目前,我們已步入應用集中期,要開始做減法了,因為大部分潛在應用在實踐中被證實并無實用價值,或是技術上,或是商業(yè)上。在這個階段,產(chǎn)業(yè)鏈上下游的互動非常必要。我們必須面向用戶進行二次開發(fā),去解決分散和成型等共性技術難題,讓石墨烯更接“地氣”。后期交給用戶的,不僅是高品質(zhì)的材料,還有配套的應用解決方案。
石墨烯DMAC漿料的分散問題
由于石墨烯片狀的特殊結構,分散到DMAC中一般研磨分散設備難以處理,容易破壞石墨烯的晶體結構,而采用依肯新研發(fā)的高速剪切研磨分散機,可以很好的應對這個情況,通過高速剪切力來對石墨烯進行剝層,可以在保證石墨烯的結構的基礎上,充分細化石墨烯漿料的粒徑,從而更好的得到應用。
在石墨烯材料領域,上海依肯有著突出的優(yōu)勢和資源,各種石墨烯都有案例,如:天然石墨烯,氧化石墨烯,膨脹石墨烯等;目前國內(nèi)大多數(shù)石墨烯廠家都在使用依肯的分散設備,如:寧波,成都,常州,中科院,山東、湖南等等。
ikn超高速剪切分散機超高轉速可達14000rpm,是普通分散機的4-5倍,膠體磨+分散機一體化結構,分散更高效。
ikn研磨分散機與砂磨機,球磨機以及傳統(tǒng)膠體磨對比分析:
球磨機/砂磨機:鋯珠易損,引入雜質(zhì),更換維修成本高;
國內(nèi)膠體磨/研磨機/分散機:轉速普遍2930rpm,不超過3000rpm,作用力弱,粉碎研磨細度不夠,漿料穩(wěn)定性差;
德國IKN研磨分散機(改進型膠體磨/改進型分散機):轉速范圍9000rpm-14000rpm-21000rpm,剪切力,研磨力,分散力更強,粒徑更小,分布范圍更窄,漿料穩(wěn)定性更好。產(chǎn)生均勻的尺寸減小率并產(chǎn)生窄的,一致的和可重復的粒度分布。
ikn石墨烯漿料低溫剝離分散機是一款集研磨和分散一體化的設備,是一項新的技術革新。研磨分散機是將膠體磨(錐體磨)+高剪切分散機一體化的設備,先研磨后分散,物料研磨后又瞬間進行分散,避免了物料的二次團聚。
Ikn研磨分散機設備結構:
第yi級由具有精細度遞升的三層鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調(diào)整到所需要的與轉子之間的距離。在增強的流體湍流下,凹槽在每級都可以改變方向。
第二級由轉定子組成。分散頭的設計也很好地滿足不同粘度的物質(zhì)以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉子(乳化頭)和批次式機器的工作頭設計的不同主要是因為 在對輸送性的要求方面,特別要引起注意的是:在粗精度、中等精度、細精度和其他一些工作頭類型之間的區(qū)別不光是指定轉子齒的排列,還有一個很重要的區(qū)別是 不同工作頭的幾何學特征不一樣。狹槽數(shù)、狹槽寬度以及其他幾何學特征都能改變定子和轉子工作頭的不同功能。根據(jù)以往的慣例,依據(jù)以前的經(jīng)驗指定工作頭來滿 足一個具體的應用。在大多數(shù)情況下,機器的構造是和具體應用相匹配的,因而它對制造出產(chǎn)品是很重要。當不確定一種工作頭的構造是否滿足預期的應用。
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從設備角度來分析,影響研磨分散機效果因素有以下幾點:
1.研磨頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次式要好)
2.研磨頭的剪切速率,(越大效果越好)
3.研磨的齒形結構(分為初齒、中齒、細齒、超細齒、越細齒效果越好)
4.物料在分散墻體的停留時間、研磨分散時間(可以看作同等電機,流量越小效果越好)
5.循環(huán)次數(shù)(越多效果越好,到設備的期限就不能再好了。)
線速度的計算:
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。
剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-轉子 間距 (m)
由上可知,剪切速率取決于以下因素:
轉子的線速率
在這種請況下兩表面間的距離為轉子-定子 間距。
IKN 定-轉子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D(轉子直徑)X 轉速 RPM / 60
所以轉速和分散頭結構是影響分散的一個zui重要因素,超高速分散均質(zhì)分散機的高轉速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是zui重要的