水相剥离剪切法制备石墨烯的设备

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IKN研磨分散机设计*，能够延长易损件的使用时间，因此尤其适合高硬度和高纯度物料的粉碎。可以一机多用，也可以单独使用，且粉碎粒度范围广，成品粒径可以进行调整。

水相剪切剥离法制备石墨烯的新技术是北京化工大学毋伟教授在与中元龙港的合作中，他和其团队成功研发的新技术，获得该石墨烯产品。

该新技术有以下几个特点：

一、绿色环保，以水为溶剂，在常压下进行，不加表面活性剂等有机成分，对环境无害；二、成本较低；三、由于产品主要是剥离法制得，缺陷少，层数低，多在七层以内，片的大小在3-5微米之间；未加入表面活性剂对产品无污染，纯度高；产品的导电率接近50000S/m。四、所用重要设备都来自市场定型设备，所使用的添加剂也可从市场购买，原料来源广，可膨或高纯鳞片石墨及人工石墨均可。

水相剪切剥离法制备石墨烯新技术关键的还是所使用的设备，上海依肯机械推出了一款集胶体磨与分散机为一体的设备——研磨分散机（改进型胶体磨）它综合了均质机、球磨机、三辊机、剪切机、搅拌机等机械的多种性能，具有优越的超微粉碎、分散乳化、均质、混合等功效。特别适合于需要研磨分散均质一步到位的物料。

CMD2000研磨分散机为立式分体结构，精密的零部件配合运转平稳，运行噪音在73DB以下。同时采用德国博格曼双端面机械密封，并通冷媒对密封部分进行冷却，把泄露概率降到低，保证机器连续24小时不停机运行。

CMD2000系列研磨分散机的结构：研磨式分散机是由锥体磨,分散机组合而成的高科技产品。

第1级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离。在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。

第二级由转定子组成。分散头的设计也很好地满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子（乳化头）和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为 在对输送性的要求方面，特别要引起注意的是：在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是转子齿的排列，还有一个很重要的区别是 不同工作头的几何学特征不一样。狭槽数、狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。根据以往的惯例，依据以前的经验工作头来满 足一个具体的应用。在大多数情况下，机器的构造是和具体应用相匹配的，因而它对制造出zui终产品是很重要。

研磨分散机的特点：

1、 线速度很高，剪切间隙非常小，当物料经过的时候，形成的摩擦力就比较剧烈，结果就是通常所说的湿磨

2、 定转子被制成圆椎形，具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。

3、 定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离

4、 在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。

5、 高质量的表面抛光和结构材料，可以满足不同行业的多种要求。

从设备角度来分析，影响研磨分散机效果因素有以下几点：

1.研磨头的形式（批次式和连续式）（连续式比批次式要好）

2.研磨头的剪切速率，（越大效果越好）

3.研磨的齿形结构（分为初齿、中齿、细齿、超细齿、越细齿效果越好）

4.物料在分散墙体的停留时间、研磨分散时间（可以看作同等电机，流量越小效果越好）

5.循环次数（越多效果越好，到设备的期限就不能再好了。）

线速度的计算：

剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。

剪切速率 (s-1) =      v  速率 (m/s)   
               g 定-转子 间距 (m)

由上可知，剪切速率取决于以下因素：

转子的线速率

在这种请况下两表面间的距离为转子-定子 间距。 
IKN 定-转子的间距范围为 0.2 ~ 0.4 mm  

速率V=  3.14 X  D（转子直径）X 转速 RPM  /   60

 所以转速和分散头结构是影响分散的一个zui重要因素，超高速分散均质分散机的高转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是zui重要的

CMD2000系列研磨分散机设备选型表
 

流量取决于设置的间隙和被处理物料的特性，可以被调节到zui大允许量的10%

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