CN104722234A - 一种碳纳米管分散装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种碳纳米管分散装置，属于纳米材料的分散领域。该装置主要由碳纳米管喷射器、气流通道和收集装置组成。在碳纳米管喷射器中液化气体工质会进入碳纳米管的管内部，应用时打开喷嘴开关可以利用工质的相变将团聚的碳纳米管充分分散，采用加热带和搅拌桨分别达到加热和充分混合的目的，过程中碳纳米管分散彻底并且不会对碳纳米管造成污染；分散后的碳纳米管会在气体工质气流的带动下在气流通道中运动到装置的底部收集装置，收集装置在磁力搅拌装置的带动下使碳纳米管在收集的过程中均匀分散。对碳纳米管分散效果好且效率高，装置简单控制方便，使用及维护成本低。

Description

一种碳纳米管分散装置

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管分散装置，特别是涉及到一种使碳纳米管均匀分散获得大量单根碳纳米管的装置，属于纳米材料的分散领域。

背景技术

碳纳米管，是石墨片按照一定螺旋角卷曲而成的、直径为纳米级的管状物质。其有非常大的长径比，沿着长度方向的热交换性能较好，而其垂直方向的热交换性能较低，利用其各向异性通过合适的取向，可以获得具有优越导热性能的复合材料。但由于碳纳米管间具有较强的范德华力，再加上其非常大的长径比，导致其在生产使用过程中极易发生团聚从而降低其性能。而在使用时，往往要将碳纳米管的团聚体充分分散才能达到理想的使用效果。目前碳纳米管的分散设备主要使用超声振荡、球磨机等实现碳纳米管的分散。通过使用上述设备分散碳纳米管有着分散不彻底、工作时间长、对碳纳米管有一定破坏性和分散效率低等缺点。

中国发明专利CN201310434933提供了一种基于拉伸流变的碳纳米管分散装置，通过周期性变化容腔体积，使碳纳米管和环氧树脂的混合物不断被压缩和放松，得到分散的碳纳米管。该种装置虽能制备出分散性好的碳纳米管，但由于工作过程中碳纳米管和环氧树脂混合，不利于碳纳米管在其他材料中的应用。

发明内容

针对现有技术设备在进行碳纳米管分散时出现的分散不均匀、易与介质混合的不足，本发明提供了一种高效、无污染的分散碳纳米管的装置，可实现碳纳米管均匀分散，装置简单控制方便，使用及维护成本低。

为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种碳纳米管分散装置主要由喷射器、气流通道和收集装置组成，其中喷射器具体包括加料塞、喷射器上磁盘、搅拌轴支架、加热带、保温层、搅拌轴、外壳、搅拌桨、阀门控制杆、搅拌电机、工质加料口、喷射器下磁盘、阀门、喷嘴；收集装置具体包括管帽、喷射器支架、喷射器、阀门控制杆、喷嘴、气流通道、送样门、多孔托盘、磁力搅拌装置、气流出口通道、磁力搅拌装置外壳。搅拌电机连接有喷射器上磁盘并固定于外壳上，搅拌轴连接有搅拌桨和喷射器下磁盘，通过搅拌轴支架固定于外壳上，外壳连接有工质加料口、加料塞和阀门，加热带缠绕于外壳外表面，外部包裹保温层，阀门通过阀门控制杆控制开关状态，出口处接有喷嘴。喷射器通过喷射器支架固定于气流通道内，气流通道上端通过管帽封堵，下端设有送料门，磁力搅拌装置通过磁力搅拌装置外壳固定于多孔托盘下端，多孔托盘固定于气流通道内，阀门控制杆一端连有阀门，另一端置于气流通道外方便控制，气流通道底端设有气流出口通道。

本发明的有益效果是，本发明提供了一种有效分散碳纳米管的装置，对碳纳米管分散效果好且效率高，装置简单控制方便，使用及维护成本低。

附图说明

图1是碳纳米管分散装置结构图。

图2是喷射器结构图。

图中：1.管帽，2.喷射器支架，3.喷射器，4.阀门控制杆，5.喷嘴，6.气流通道，7.送样门，8.多孔托盘，9.磁力搅拌装置，10.气流出口通道，11.磁力搅拌装置外壳，12.加料塞，13.喷射器上磁盘，14.搅拌轴支架，15.加热带，16.保温层，17.搅拌轴，18.外壳，19.搅拌桨，20.阀门控制杆，21.搅拌电机，22.工质加料口，23.喷射器下磁盘，24.阀门，25.喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明具体的实施方法：

参照图1、图2所示，一种碳纳米管分散装置主要由喷射器、气流通道(6)和收集装置组成。收集装置具体包括管帽(1)、喷射器支架(2)、喷射器(3)、阀门控制杆(4)、喷嘴(5)、送样门(7)、多孔托盘(8)、磁力搅拌装置(9)、气流出口通道(10)、磁力搅拌装置外壳(11)，喷射器具体包括加料塞(12)、喷射器上磁盘(13)、搅拌轴支架(14)、加热带(15)、保温层(16)、搅拌轴(17)、外壳(18)、搅拌桨(19)、阀门控制杆(20)、搅拌电机(21)、工质加料口(22)、喷射器下磁盘(23)、阀门(24)、喷嘴(25)。搅拌电机(21)连接有喷射器上磁盘(13)并固定于外壳(18)上，搅拌轴(17)连接有搅拌桨(19)和喷射器下磁盘(23)，通过搅拌轴支架(14)固定于外壳(18)上，外壳(18)连接有工质加料口(22)、加料塞(12)和阀门(24)，加热带(15)缠绕于外壳(18)外表面，外部包裹保温层(16)，阀门(24)通过阀门控制杆(20)控制开关状态，出口处接有喷嘴(25)。喷射器(3)通过喷射器支架(2)固定于气流通道(6)内，气流通道(6)上端通过管帽(1)封堵，下端设有送料门(7)，磁力搅拌装置(9)通过磁力搅拌装置外壳(11)固定于多孔托盘(8)下端，多孔托盘(8)固定于气流通道内，阀门控制杆(4、20)一端连有阀门(24)，另一端置于气流通道(6)外方便控制，气流通道(6)底端设有气流出口通道(10)。

本发明工作原理和工作过程为：

打开管帽(1)，通过加料塞(22)、工质注射阀(12)，分别添加碳纳米管和液态工质，开启搅拌电机(21)带动喷射器上磁盘(13)转动，通过磁力咬合使喷射器下磁盘(23)、搅拌轴(17)和搅拌桨(19)同步转动，搅拌内容物防止分层。打开送样门(7)，将盛放样品的开口容器置于多孔托盘(8)上，关闭送样门(7)和管帽(1)，加热带(15)给电工作，加热喷射器(3)，磁力搅拌装置给电工作对样品进行搅拌，打开阀门控制杆(20)使喷射器(3)内容物雾化喷出，分散的碳纳米管被样品接收并与之均匀混合。

Claims (1)

1.一种碳纳米管分散装置，主要由喷射器、气流通道(6)和收集装置组成，其特征在于：喷射器具体包括加料塞(12)、喷射器上磁盘(13)、搅拌轴支架(14)、加热带(15)、保温层(16)、搅拌轴(17)、外壳(18)、搅拌桨(19)、阀门控制杆(20)、搅拌电机(21)、工质加料口(22)、喷射器下磁盘(23)、阀门(24)、喷嘴(25)；收集装置具体包括管帽(1)、喷射器支架(2)、喷射器(3)、阀门控制杆(4)、喷嘴(5)、送样门(7)、多孔托盘(8)、磁力搅拌装置(9)、气流出口通道(10)、磁力搅拌装置外壳(11)；搅拌电机(21)连接有喷射器上磁盘(13)并固定于外壳(18)上，搅拌轴(17)连接有搅拌桨(19)和喷射器下磁盘(23)，通过搅拌轴支架(14)固定于外壳(18)上，外壳(18)连接有工质加料口(22)、加料塞(12)和阀门(24)，加热带(15)缠绕于外壳(18)外表面，外部包裹保温层(16)，阀门(24)通过阀门控制杆(20)控制开关状态，出口处接有喷嘴(25)；喷射器(3)通过喷射器支架(2)固定于气流通道(6)内，气流通道(6)上端通过管帽(1)封堵，下端设有送料门(7)，磁力搅拌装置(9)通过磁力搅拌装置外壳(11)固定于多孔托盘(8)下端，多孔托盘(8)固定于气流通道内，阀门控制杆(4、20)一端连有阀门(24)，另一端置于气流通道(6)外方便控制，气流通道(6)底端设有气流出口通道(10)。