[实用新型]用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置

说明书

（一）技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，特别涉及一种用于批量生产碳纳米管与氧化 物复合材料的反应装置。

（二）背景技术

材料、能源和信息是现代社会的支柱，也是新世纪所关心的主要问题。新材料的开 发有可能成为新的经济增长点，在很大程度上决定或影响着一门产业的发展。碳纳米管所 具有的独特的电磁学、光学、力学、化学等性能，大量有关其在场发射电子源、传感器、新型 光学材料、软铁磁材料等领域的应用研究不断被报道。随着碳纳米管及纳米材料研究的不 断深入，其广阔的应用前景不断显现出来。金属氧化物材料具有资源充足、环境友好和用 途广泛等特点。在催化剂、颜料、磁性材料、光电材料、气体传感器和铿离子电池方面有着广 泛的应用，在科学和工业技术上也有重要的意义。基于金属氧化物与碳纳米管的复合纳米 结构可以兼具金属氧化物和碳纳米管两者的优点，己经在锂离子电池、超级电容器、能源催 化中表现出许多优异的性能，而成为纳米材料研究的一个热点领域。

目前，以碳纳米管为基体的复合材料主要通过直接复合方法和表面改性复合方法 制备。通过直接复合的方法，碳纳米管多以碳纳米管粉末的形式存在，碳纳米管本身容易发 生团聚，因此无法控制制备的碳纳米管复合材料中的纳米材料在碳纳米管表面的分布，纳 米颗粒和碳纳米管在复合材料中的分布不均匀。通过表面改性复合方法，会破坏碳纳米管 自身的结构过程复杂、对环境不友好。

（三）发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种自动化程度高、生产成本低的 用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种用于批量生产碳纳米管与氧化物复合材料的反应装置，包括设置有搅拌器的 反应釜，其特征在于：所述反应釜顶部两侧分别设置有液体进料室和浆料进料室，反应釜上 设置有不锈钢导气管；反应釜设置在油浴锅内，油浴锅内盛装有导热油，油浴锅内设置有位 于导热油液面下的温度控制仪A。

本实用新型由加热系统、进料系统、反应系统、导气系统和报警系统组成，反应釜 位于油浴锅内，通过油浴对反应釜进行加热，液体进料室和浆料进料室位于反应釜顶端且 分居两侧，通过进料管与反应釜相连，导气管位于反应釜一侧，用以疏导反应釜内的气体； 而温度控制仪A在油浴液面以下，用于控制油浴的温度。

其优选的技术特征为：

所述反应釜内设置有液位报警器和位于液面下方的温度控制仪B，便于控制反应 釜内混合液的温度。

所述液体进料室通过进料管与储罐连接，进料管上设置有蠕动泵和开关阀，实现 液体的进料。

所述浆料进料室通过进料管与搅拌釜连接，进料管上设置有往复泵和开关阀，实 现浆料的进料。

所述反应釜通过不锈钢管线连接各接口，防止发生腐蚀现象，保证其较长的使用 寿命。

本实用新型能有效地预防碳纳米管进料过程中的团聚沉积，从而解决了产品粒径 较大且不均匀、实验重复性差的问题，可以控制进料速度，操作方便，自动化程度高，生产成 本低，可用于大规模批量生产。

（四）附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型液体进料室的管道连接示意图；

图3为本实用新型浆料进料室的管道连接示意图。

图中，1液体进料室，2温度控制仪B，3温度控制仪A，4浆料进料室，5不锈钢导气管， 6液位报警器，7反应釜，8液面，9油浴锅，10导热油，11搅拌器，12储罐，13蠕动泵，14搅拌釜， 15往复泵。

（五）具体实施方式

附图为本实用新型的一种具体实施例。该实施例包括设置有搅拌器11的反应釜7， 所述反应釜7顶部两侧分别设置有液体进料室1和浆料进料室4，反应釜7上设置有不锈钢导 气管5；反应釜7设置在油浴锅9内，油浴锅9内盛装有导热油10，油浴锅9内设置有位于导热 油10液面下的温度控制仪A3；所述反应釜7内设置有液位报警器6和位于液面8下方的温度 控制仪B2；所述液体进料室1通过进料管与储罐12连接，进料管上设置有蠕动泵13和开关 阀；所述浆料进料室4通过进料管与搅拌釜14连接，进料管上设置有往复泵15和开关阀；所 述反应釜7通过不锈钢管线连接各接口。