石墨烯生產(chǎn)設(shè)備的概況

   目前生產(chǎn)石墨烯的制備方法主要是機(jī)械法、氧化法、基片生長(zhǎng)法和液相法等,這些生產(chǎn)技術(shù)及方法多數(shù)存在著產(chǎn)量低、能耗大、品質(zhì)差等缺點(diǎn),從而也止約了國(guó)內(nèi)石墨烯的生產(chǎn)及發(fā)展。啟東東盛石墨烯生產(chǎn)課題組經(jīng)過(guò)不懈的努力發(fā)明了一種以高速分散、破碎研磨、旋渦空化、剪切超聲為一體的直接在液相中進(jìn)行連續(xù)分散和不間斷剝離石墨片的石墨烯生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)機(jī)械剪切液力空化等技術(shù)手段產(chǎn)出高品質(zhì)的石墨烯,深受廣大石墨烯生產(chǎn)商的親睞

   石墨烯生產(chǎn)設(shè)備是一種釆用機(jī)械液力剪切、空化剝離石墨片而產(chǎn)出的單層、多層等高品質(zhì)石墨烯的高科技先進(jìn)設(shè)備。這種先進(jìn)技術(shù)的發(fā)明及應(yīng)用,在一定程度上加快了石墨烯生產(chǎn)步伐,也促進(jìn)了石墨烯生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行大規(guī)模、高效率、低成本、無(wú)污染生產(chǎn)的信心。況且這種機(jī)械液力剪切、空化旋渦剝離石墨片的生產(chǎn)工藝具有操作簡(jiǎn)單、無(wú)氧化、無(wú)需高溫、高品的特點(diǎn)非常適合石墨烯的大規(guī)模生產(chǎn)。  

石墨烯生產(chǎn)設(shè)備主要結(jié)構(gòu)

    石墨烯生產(chǎn)設(shè)備主要結(jié)構(gòu)：是由高剪切分散攪拌配料罐、精細(xì)分散研磨機(jī)、液力旋渦空化器、高剪切旋流超聲器、多管道冷凝器、超聲儲(chǔ)料罐、集成控制系統(tǒng)、壓力表溫控儀等組成。

石墨烯生產(chǎn)設(shè)備工藝流程

     石墨烯生產(chǎn)工藝流程：首先在高剪切分散攪拌配料罐配上石墨粉、分散劑或表面改性劑和水等進(jìn)行分散攪拌，先關(guān)循環(huán)閥然后打開(kāi)儲(chǔ)料罐與分散研磨泵連接閥，使石墨溶液通過(guò)精細(xì)分散研磨機(jī)、液力剪切旋渦空化器再通過(guò)壓力進(jìn)入高剪切旋流超聲儲(chǔ)料器等工藝過(guò)程。在配料罐無(wú)料時(shí)自動(dòng)關(guān)閉下面連接閥并開(kāi)通循環(huán)閥讓石墨溶液自循環(huán)不間斷進(jìn)行剝離片使石墨烯單層多層迖到理想效果,在集成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力控制、時(shí)間控制、溫度控制等也可釆用電腦控制或觸摸頻控制或全自動(dòng)控制方式。

石墨烯生產(chǎn)設(shè)備工作原理

 石墨烯生產(chǎn)設(shè)備工作原理：是首先在高速分散攪拌的儲(chǔ)料罐中加入石墨粉、分散劑或表面改性劑和水組成，然后通過(guò)高速分散機(jī)進(jìn)行分散攪拌，制成分散穩(wěn)定性良好的石墨溶液，由管道進(jìn)入精細(xì)分散研磨室通過(guò)一種特殊粉碎切割剝離裝置，將石墨溶液中的粉團(tuán)、粘塊、團(tuán)塊等大小顆粒迅速分散剪切破碎， 然后吸入剪切粉碎剝層區(qū)，在十分狹窄的工作過(guò)道內(nèi)由于轉(zhuǎn)子刀片與定子刀片相對(duì)高速切割從而產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦及研磨切割剝層等。在機(jī)械運(yùn)動(dòng)和離心力的作用下，將已剝離的石墨重新壓入切割剝離區(qū)進(jìn)行研磨破碎，精磨區(qū)分三級(jí)，越向外延伸一級(jí)磨片精度越高，齒距越小，線速度越長(zhǎng)，石墨片越剝超溥，同時(shí)流體逐步向徑向作曲線延伸。每到一級(jí)流體的方向速度瞬間發(fā)生變化，并且受到每分鐘上千萬(wàn)次的高速剪切、強(qiáng)烈摩擦、擠壓研磨、顆粒粉碎等，在經(jīng)過(guò)三個(gè)精磨區(qū)的上千萬(wàn)次的高速剪切、研磨粉碎之后，從而產(chǎn)生石墨片分子鏈斷裂、片層切割撕破等。然后再通過(guò)高壓管進(jìn)入液力旋渦剪切空化發(fā)生器；液力旋渦剪切空化技術(shù)是一種在石墨溶液流入旋渦低壓區(qū)形成蒸氣空泡的過(guò)程，當(dāng)石墨溶液內(nèi)壓強(qiáng)降低到飽和蒸氣壓以下時(shí)，液力剪切空化過(guò)程所形成的氣泡開(kāi)始出現(xiàn)并生長(zhǎng)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，空泡膨脹、生長(zhǎng)、壓縮和潰滅。但這一過(guò)程是爆炸性的，不到千分六秒，空泡在急劇崩潰的瞬間可釋放巨大的能量，瞬間產(chǎn)生局部高溫（1900-5000K）和高壓（達(dá)140Mpa-170Mpa），并產(chǎn)生速度約為110m/s、強(qiáng)大沖擊力的微射流，因此引起空蝕、空噪、振動(dòng)和發(fā)光等一系列現(xiàn)象，通常將空化所產(chǎn)生的這些作用稱之為液力旋渦剪切空化效應(yīng)，使石墨片層剝離出單層和多層的石墨烯。然后通過(guò)管道重新進(jìn)入新型液力剪切空化旋流超聲發(fā)生器，使石墨溶液在高速射流剪切沖擊和旋流空化超聲波的作用下,石墨層片不間受到循環(huán)斷切割剝離后產(chǎn)出高質(zhì)量的單層和多層石墨烯進(jìn)入儲(chǔ)料罐,再通過(guò)冷凝器回流管路重新進(jìn)入精細(xì)分散機(jī)及液力旋渦空化裝置,石墨烯溶液整個(gè)切割剝離工藝過(guò)程是在一個(gè)封閉管路中循環(huán)往復(fù)的高速?zèng)_擊切割、液力剪切旋渦空化、旋流超聲空化等效應(yīng)作用下受到強(qiáng)烈的切割和不間斷的剝離,從而達(dá)到更單層和多層的石墨烯；這種機(jī)械液力空化剝離石墨烯工藝方法可以有力地推動(dòng)和促進(jìn)石墨烯的大規(guī)模、高效率、低成本、無(wú)污染的生產(chǎn)。