本發(fā)明屬于分散研磨領(lǐng)域，具體為一種石墨烯漿料研磨裝置。

背景技術(shù)：

石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍；同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。石墨烯由于其本身所具有的特性，在新能源、新材料、能源化工、電子信息、航空航天和國防軍工等眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。

由于石墨烯是片層狀結(jié)構(gòu)，為了使得石墨烯在具體應(yīng)用過程中能夠保存其較好的特性，在制備石墨烯的過程中需要保持好石墨烯的片狀結(jié)構(gòu)。而石墨烯的合成方法主要有兩種：機械方法和化學(xué)方法。機械方法包括微機械分離法、取向附生法和加熱SiC的方法；化學(xué)方法是化學(xué)還原法與化學(xué)解離法。其中應(yīng)用最普遍的是微機械分離法，其直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來，并且所得片狀石墨烯可以在外界環(huán)境下穩(wěn)定存在。典型制備方法是用另外一種材料膨化或者引入缺陷的熱解石墨進行摩擦，體相石墨的表面會產(chǎn)生絮片狀的晶體，在這些絮片狀的晶體中含有單層的石墨烯。但缺點是此法是利用摩擦石墨表面獲得的薄片來篩選出單層的石墨烯薄片，其尺寸不易控制，無法可靠地制造長度足供應(yīng)用的石墨薄片樣本?，F(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用最好的是機械研磨的方式進行，如中國專利CN一種濕法研磨機，包括電機、筒體、旋轉(zhuǎn)軸和攪拌槳片，攪拌槳片固定在旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸穿設(shè)在筒體中，筒體的兩端分別設(shè)有前連接板和后連接板，筒體上開設(shè)有進料口和出料口，旋轉(zhuǎn)軸的一端通過第一連接件與電機連接，旋轉(zhuǎn)軸的另一端連接有第二連接件。旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別穿設(shè)在前軸承和后軸承內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸的兩端都有支撐，使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時比較穩(wěn)定，安全系數(shù)高。第一唇形密封圈、第二唇形密封圈和第一油浸石棉盤根對旋轉(zhuǎn)軸的一端進行密封處理，第三唇形密封圈和第二油浸石棉盤根對旋轉(zhuǎn)軸的另一端進行密封處理，延長濕法研磨機的使用壽命。又如中國專利CN201366369公開了一種納米分散研磨機，在箱體上橫向轉(zhuǎn)動架設(shè)有主軸，在箱體側(cè)壁設(shè)有固定座，在固定座內(nèi)設(shè)有機械密封固定座，在機械密封固定座上設(shè)有上、下方機械密封，在固定座側(cè)壁設(shè)有研磨腔法蘭，在研磨腔法蘭內(nèi)設(shè)有隔絕環(huán)，在研磨腔法蘭上通過研磨腔內(nèi)套固定有腔體蓋板，在研磨腔體內(nèi)具有研磨微珠，在主軸一端部通過軸端蓋板套固定有研磨分級輪，在研磨腔內(nèi)套下端側(cè)壁上固定有進料管道，在研磨腔內(nèi)套上端側(cè)壁上固定有研磨微珠加料管，在研磨微珠加料管的進口端扣蓋有加料口蓋體，在腔體蓋板上設(shè)有排污口，在排污口上扣蓋有排污口蓋體，在進料管道上設(shè)有浮球閥，在主軸內(nèi)開設(shè)有出料孔，在研磨分級輪中心處設(shè)有與出料孔連通的細料出口。但上述方法均只提到如何有效分散細化研磨物的方法，但具體應(yīng)用到石墨烯漿料時則存在較大的問題，如何較好的保存石墨烯的片層結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種石墨烯漿料研磨裝置，其能實現(xiàn)對石墨烯漿料的高效分散以及有效保證了石墨烯完整的片層狀結(jié)構(gòu)。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的具體的技術(shù)方案為，一種石墨烯漿料研磨裝置，包括研磨罐、研磨體以及密封蓋；所述研磨體安裝于研磨罐中，并能在動力機構(gòu)的帶動下在研磨罐中繞軸線旋轉(zhuǎn)；所述研磨罐的底部設(shè)置有超聲波發(fā)生裝置；所述密封蓋用于密封研磨罐，包括蓋體、固定于蓋體下表面的襯板、以及安裝于蓋體與襯板之間的微波發(fā)生裝置；所述蓋體上表面設(shè)有進液口以及用于研磨體連接外部動力機構(gòu)的安裝通孔；所述襯板的外徑與研磨罐的內(nèi)徑相匹配。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述研磨體為錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)的表面設(shè)有若干個沿母線方向布置的一號刀片，每個一號刀片與錐形結(jié)構(gòu)表面之間的夾角從上到下依次減小，并且在錐形結(jié)構(gòu)的上端時一號刀片與錐形結(jié)構(gòu)的表面垂直，在錐形結(jié)構(gòu)的下端時一號刀片與錐形結(jié)構(gòu)表面的切線方向平行。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述研磨罐體的內(nèi)壁在沿罐體的軸向方向設(shè)有若干個二號刀片。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述二號刀片從研磨罐內(nèi)壁到刀刃的寬度小于0.1mm。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述二號刀片以垂直于研磨罐內(nèi)壁的方向設(shè)置。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述研磨罐在底端開設(shè)有出料口。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述密封蓋還包括密封件，所述密封件位于襯板與蓋體的交接位置的周邊。

本發(fā)明的有益效果

一、本發(fā)明通過蓋體的設(shè)計，使得分散研磨裝置可以直接用于對石墨烯固體的研磨，也可用于石墨烯漿料制備過程中石墨烯與漿料的均勻混合，其不局限于現(xiàn)有技術(shù)中的石墨烯漿料制備過程中的分散研磨裝置單一的攪拌分散作用；

二、通過超聲波發(fā)生裝置與微波發(fā)生裝置的配合，能夠?qū)崿F(xiàn)通過分子間的熱運動以及聲空化效應(yīng)實現(xiàn)削弱石墨烯間的作用力，有效實現(xiàn)石墨烯在漿料中的均勻化分散；

三、通過在研磨體的表面設(shè)置一號刀片，并且一號刀片沿研磨體的周向旋轉(zhuǎn)分布，使得研磨體在旋轉(zhuǎn)的過程中一號刀片可360°對石墨烯漿料進行切削，并對切削后沉于研磨罐下端的石墨烯漿料利于一號刀片的刀刃平行于研磨體表面的特點進行同時的切削與研磨。

綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)對石墨烯漿料的高效分散以及有效保證了石墨烯完整的片層狀結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1 本發(fā)明的一種石墨烯漿料研磨裝置中研磨體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2 本發(fā)明的一種石墨烯漿料研磨裝置中研磨罐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3 本發(fā)明的一種石墨烯漿料研磨裝置中密封蓋的主視圖；

圖4 本發(fā)明的一種石墨烯漿料研磨裝置中密封蓋的俯視圖；

圖中：1、研磨體；2、一號刀片；3、研磨罐；4、二號刀片；5、密封蓋；6、進液口；7、安裝通孔；8、襯板；9、微波發(fā)生裝置。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

本發(fā)明中所述的“內(nèi)、外”的含義指的是相對于設(shè)備本身而言，指向設(shè)備內(nèi)部的方向為內(nèi)，反之為外，而非對本發(fā)明的裝置機構(gòu)的特定限定。

一種石墨烯漿料研磨裝置，包括研磨罐3、研磨體1以及密封蓋5；所述研磨體1安裝于研磨罐3中，并能在動力機構(gòu)的帶動下在研磨罐3中繞軸線旋轉(zhuǎn)；所述研磨罐3的底部設(shè)置有超聲波發(fā)生裝置；所述密封蓋5用于密封研磨罐3，包括蓋體、固定于蓋體下表面的襯板8、以及安裝于蓋體與襯板8之間的微波發(fā)生裝置9；所述蓋體上表面設(shè)有進液口6以及用于研磨體1連接外部動力機構(gòu)的安裝通孔7；所述襯板8的外徑與研磨罐3的內(nèi)徑相匹配。在使用過程中，可以直接用于研磨石墨烯固體，然后在研磨石墨烯固體時通過加液孔加入漿料，然后石墨烯固體與漿料在研磨罐3中研磨分散均勻，因此，本申請的裝置可以有兩種及以上的用途，一是：固體的研磨與分散；二是：漿料的研磨分散；三是；溶液的均勻混合。

為了方便對大顆粒石墨烯固體進行細小化處理，所述研磨體1為錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)的表面沿長度（母線）方向均勻布置有若干個一號刀片2；每個一號刀片2沿錐形結(jié)構(gòu)的周向旋轉(zhuǎn)布置，一號刀片2與錐形結(jié)構(gòu)表面角度從上到下依次減小，并且在錐形結(jié)構(gòu)的上端時一號刀片2與錐形結(jié)構(gòu)的表面垂直，在錐形結(jié)構(gòu)的上端時一號刀片2的刀刃部分與錐形結(jié)構(gòu)的表面平行。

為了加速石墨烯固體顆粒的細小化處理的過程，所述研磨罐3體的內(nèi)壁在沿罐體的軸向方向設(shè)有若干個二號刀片4；所述二號刀片4的寬度小于0.1mm；所述二號刀片4以垂直于研磨罐3內(nèi)壁的方向設(shè)置。

為了方便出料，所述研磨罐3在底端開設(shè)有出料口。

進一步的有，研磨體1與研磨罐3均能導(dǎo)電，研磨體1與研磨罐3分別連接于電源裝置的正極與負極，在研磨過程中開啟電源裝置，利用石墨烯與漿料的電濕潤作用改善漿料對石墨烯的粘附效果，然后在研磨體1與研磨罐3進行高速的相對旋轉(zhuǎn)時石墨烯漿料產(chǎn)生的湍動，在湍動效應(yīng)、聲空效應(yīng)、熱運動以及刀片的共同作用下，實現(xiàn)對石墨烯漿料的高效分散，并保證分散的石墨系漿料中石墨烯的完整的片層形狀。

以上僅為本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。