[发明专利]一种石墨烯的浆料多级研磨搅拌装置

说明书

本发明公开了一种石墨烯的浆料多级研磨搅拌装置，包括反应釜釜体，反应釜釜体上下两端安装有封盖，封盖上端设置有电机架，电机架内设置有驱动电机，驱动电机下端连接有驱动主轴，封盖上端设置有斗式进料器，驱动主轴上通过固定夹块安装有三个研磨搅拌机构，研磨搅拌机构之间设置有多级筛板，反应釜釜体下端设置有出料口，出料口右端设置有一锥形研磨机构，锥形研磨机构安装在驱动主轴下端，在搅拌叶片进行转动的时候，与石墨烯浆料首先接触的是研磨棒，石墨烯浆料在碰撞到研磨段的研磨颗粒之后，浆料内部硬质颗粒被很好的破碎碰撞，实现浆料内部的研磨，实现了石墨烯浆料搅拌与研磨的一体化，并很好的进行多级处理，更加精细，值得推广。

技术领域

本发明涉及研磨搅拌技术领域，具体为一种石墨烯的浆料多级研磨搅拌装置。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展，石墨烯最重要的性质之一就是它独特的载流子特性和无质量的狄拉克费米子属性。

目前，石墨烯粉体材料的大批量制备主要采用“自上而下”的制备方法，其中主要有氧化还原和插层剥离两种方法。氧化还原方法是将天然鳞片石墨与强酸及强氧化物反应生成氧化石墨(GO)，经过超声或其他高剪切设备分散制备成氧化石墨烯(单层氧化石墨)，再加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧官能团(如羧基、羟基和环氧基)，从而获得石墨烯。采用氧化还原法进行石墨烯的制备，制备效率较高，较易进行工业化放大生产，制得的石墨烯层数也比较少，只是生产工序比较复杂，制得的石墨烯材料结构受到一定程度的破坏，石墨烯片层间存在缺陷，从而影响其在导电导热等方面的性能。相比较而言，插层剥离法制备的石墨烯材料的片层结构比较完整，晶格和表面缺陷较少，因此导电导热性能更加优异。并且，插层剥离法在制备过程中，使用的强酸和强氧化性物质比较少，能够减少对环境的影响。

申请号为201510474145.X，名称为石墨烯浆料的制备方法和应用的发明专利，该石墨烯浆料的制备方法包括以下步骤：石墨层间化合物的制备；石墨膨化体的制备以及石墨烯浆料的制备；其中，插层剂为质量浓度为65％-98％的硝酸、质量浓度为65％-98％的硝酸与有机酸混合物、质量浓度为65％-98％的硝酸和质量浓度为80％-98％的磷酸混合物中的任一种，该发明石墨烯浆料的制备无需浓硫酸作为反应介质，制备的石墨烯浆料不含硫且层数少，该发明石墨烯浆料用于锂离子电池中可以极大锂离子电池倍率性能和循环性能，用于石墨烯防腐涂料中能够克服现有含硫石墨烯材料在防腐涂料中存在的缺陷。该石墨烯浆料的制备方法为生产和应用无硫石墨烯提供了一个良好的途径，适于实现工业化。

但是在石墨烯浆料初步时候生产之后，需要进行很好的研磨以及搅拌处理，但是在搅拌的过程中，容易产生物料跟随搅拌装置转动的情况，导致石墨烯浆料搅拌不均匀，而且在研磨与搅拌的过程通常是分开的，加大了操作的难度，研磨的时候如果直接将物料研磨到一定的尺寸，会导致石墨烯浆料研磨效率低，因此设计了一种石墨烯的浆料多级研磨搅拌装置。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种石墨烯的浆料多级研磨搅拌装置，在加工石墨烯浆料的反应釜内进行分级设置，多个搅拌用的搅拌叶片上增设了研磨用的研磨棒，在搅拌叶片进行转动的时候，与石墨烯浆料首先接触的是研磨棒，石墨烯浆料在碰撞到研磨段的研磨颗粒之后，浆料内部硬质颗粒被很好的破碎碰撞，实现浆料内部的研磨，而传统的搅拌研磨都是分步进行的，二者结合的结构提高了搅拌研磨的效率，对搅拌研磨之后的石墨烯浆料通过多级筛板进行筛选，直到研磨与搅拌到一定程度的时候，才能通过多级筛板进入下一级的研磨与搅拌，从而实现多次的研磨与搅拌，使得石墨烯浆料加工到一定的指标，实现了石墨烯浆料搅拌与研磨的一体化，并很好的进行多级处理，更加精细，值得推广。