本申請涉及碳納米管漿料生產(chǎn)過程中的一種輔助檢驗裝置，特別是一種碳納米管導(dǎo)電漿料自動分散裝置。

背景技術(shù)：

碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。

碳納米管具有良好的力學(xué)性能，CNTs抗拉強度達到50～200GPa,是鋼的100倍,密度卻只有鋼的1/6，至少比常規(guī)石墨纖維高一個數(shù)量級；它的彈性模量可達1TPa，與金剛石的彈性模量相當(dāng)，約為鋼的5倍。對于具有理想結(jié)構(gòu)的單層壁的碳納米管，其抗拉強度約800GPa。碳納米管的結(jié)構(gòu)雖然與高分子材料的結(jié)構(gòu)相似，但其結(jié)構(gòu)卻比高分子材料穩(wěn)定得多。碳納米管是目前可制備出的具有最高比強度的材料。若將以其他工程材料為基體與碳納米管制成復(fù)合材料, 可使復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的強度、彈性、抗疲勞性及各向同性，給復(fù)合材料的性能帶來極大的改善。

碳納米管的硬度與金剛石相當(dāng)，卻擁有良好的柔韌性，可以拉伸。2000年10月，美國賓州州立大學(xué)的研究人員稱，碳納米管的強度比同體積鋼的強度高100倍，重量卻只有后者的1/6到1/7。碳納米管因而被稱“超級纖維”。莫斯科大學(xué)的研究人員曾將碳納米管置于1011 MPa的水壓下（相當(dāng)于水下10000米深的壓強），由于巨大的壓力，碳納米管被壓扁。撤去壓力后，碳納米管像彈簧一樣立即恢復(fù)了形狀，表現(xiàn)出良好的韌性。這啟示人們可以利用碳納米管制造輕薄的彈簧，用在汽車、火車上作為減震裝置，能夠大大減輕重量。

碳納米管具有良好的導(dǎo)電性能，由于碳納米管的結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)相同，所以具有很好的電學(xué)性能，電導(dǎo)率通?？蛇_銅的1萬倍。

碳納米管具有良好的傳熱性能，碳納米管可以合成高各向異性的熱傳導(dǎo)材料。另外，碳納米管有著較高的熱導(dǎo)率，只要在復(fù)合材料中摻雜微量的碳納米管，該復(fù)合材料的熱導(dǎo)率將會可能得到很大的改善。

由于碳納米管具有上述諸多的優(yōu)異特性，故近些年碳納米管及納米材料的研究也越來越深入，碳納米管廣闊的應(yīng)用前景也不斷地展現(xiàn)出來。

2016年5月4日公開的申請?zhí)枮?01510950204.6的中國發(fā)明專利申請，其發(fā)明創(chuàng)造的名稱為“一種鋰電池用碳納米管漿料及其制備方法”，碳納米管漿料中的成分為碳納米管、碳黑、表面活性劑、增稠劑、溶劑。其配比為，碳納米管：碳黑：表面活性劑：增稠劑：溶劑=（3~10wt%）:（0~8wt%）:（0.1~1.3wt%）:（0~1wt%）:（80~96wt%），采用該配比按照混合攪拌工藝制備均勻分散均勻的碳納米管漿料。在表面活性、增稠劑的作用下，采用高速機械攪拌和超聲攪拌相結(jié)合的方式，使導(dǎo)電劑分散程度大大提高。對難以分散的碳納米管導(dǎo)電劑進行漿料的預(yù)制備，使其達到較好的分散效果，降低了下一步用在電池漿料中的攪拌要求，可達到較好的混合效果。

2014年6月25日公開的申請?zhí)枮?01410114650.9的中國發(fā)明專利申請，其發(fā)明創(chuàng)造的名稱為“碳納米管導(dǎo)電漿料及其制備方法和用途”，碳納米管導(dǎo)電漿料由導(dǎo)電功能體、分散劑、溶劑按導(dǎo)電功能體：分散劑：溶劑=2～10：0.2～5：85～97.8的質(zhì)量比配制而成。導(dǎo)電功能體為球狀碳納米管基團、球狀碳納米管團聚體或其與碳黑、乙炔黑、碳纖維、導(dǎo)電石墨、石墨烯中的一種或幾種的組合。制備方法是將所述導(dǎo)電功能體和分散劑按所述比例加入溶劑中攪拌，得到預(yù)混料，將預(yù)混料在研磨機中研磨，形成包含有多個粒徑為0.1～3微米的球形碳納米管基團的導(dǎo)電漿料。該碳納米管導(dǎo)電漿料可作為鋰電池正負(fù)極材料的導(dǎo)電劑。

上述專利申請，第一種高速機械攪拌和超聲攪拌相結(jié)合的方式，主要適合小批量生產(chǎn)或者粘度低的水性分散劑使用，大批量生產(chǎn)基本均采用第二種砂磨機進行分散。

當(dāng)用砂磨機研磨時，目前，還沒有有效的方法，能夠準(zhǔn)確有效的判斷出碳納米管漿料的分散效果， 更無法準(zhǔn)確給出碳納米管漿料分散攪拌的時間結(jié)點等。因此在碳納米管漿料制漿過程中，急需一種對碳納米管漿料分散效果的檢測方法， 能實時檢測漿料分散的效果，并能準(zhǔn)確給出漿料漿料分散的結(jié)點時間。

另外，無論是使用超聲分散或砂磨機研磨分散，在分散過程中，均會產(chǎn)生熱量和氣泡，從而影響分散效果。因此，在分散過程中，需要添加消泡劑進行消泡，目前消泡劑基本均為人工添加，大部分為分散之前一次添加。消泡劑添加量無法控制，而且在分散過程中，隨著分散時間延長，消泡劑容易揮發(fā)，消泡效果差，同時分散過程中會產(chǎn)生大量熱量，因而會加快消泡劑揮發(fā)，進而使消泡效果大打折扣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種碳納米管導(dǎo)電漿料自動分散裝置，該碳納米管導(dǎo)電漿料自動分散裝置能使分散過程中的消泡劑自動添加，且能根據(jù)碳納米管導(dǎo)電漿料的液位量和溫度，自動確定消泡劑添加量，并能自動控制分散過程產(chǎn)生的熱量。另外，能夠準(zhǔn)確有效的判斷出碳納米管漿料的分散效果，能夠給出碳納米管漿料分散攪拌的時間結(jié)點，避免過度攪拌。

為解決上述技術(shù)問題，本申請采用的技術(shù)方案是：

一種碳納米管導(dǎo)電漿料自動分散裝置，包括陶瓷研磨桶、碳納米管導(dǎo)電漿料、消泡劑儲存罐和分散效果測試儀。

陶瓷研磨桶底部設(shè)置有控制器，控制器中內(nèi)置有計時器；陶瓷研磨桶側(cè)壁外周均勻纏繞有蛇形的循環(huán)水管；陶瓷研磨桶內(nèi)裝填有碳納米管導(dǎo)電漿料、用于檢測碳納米管導(dǎo)電漿料液位的液位傳感器和用于檢測碳納米管導(dǎo)電漿料溫度的溫度傳感器。

消泡劑儲存罐設(shè)置在陶瓷研磨桶的上方，消泡劑儲存罐的底部設(shè)置有指向陶瓷研磨桶內(nèi)的出液口，出液口上設(shè)置有電磁閥和流量傳感器；其中，電磁閥的閥門開合度能夠調(diào)節(jié)，流量傳感器用于檢測流入陶瓷研磨桶內(nèi)的消泡劑流量。

分散效果測試儀包括電極a、電極b和電阻儀；電極a設(shè)置在陶瓷研磨桶的內(nèi)壁面頂部且位于碳納米管導(dǎo)電漿料的液位面下方；電極b設(shè)置在陶瓷研磨桶的內(nèi)壁面底部，電極a和電極b之間距離恒定，電極a和電極b分別通過導(dǎo)線引出后，與電阻儀相連接。

循環(huán)水管、液位傳感器、溫度傳感器、電磁閥、流量傳感器和電阻儀均與控制器相連接。

所述循環(huán)水管內(nèi)的水量能夠調(diào)節(jié)。

所述循環(huán)水管由雙排管并列組成。

雙排管中每根管能自動開啟與關(guān)閉，且每根管內(nèi)的水流量均能夠調(diào)節(jié)。

消泡劑儲存罐為密封罐。

本申請采用上述結(jié)構(gòu)后，具有如下有益效果：

1.上述液位傳感器能用于檢測碳納米管導(dǎo)電漿料液位，并將檢測的液位數(shù)據(jù)傳遞個控制器，控制器將能根據(jù)檢測的液位數(shù)據(jù)以及設(shè)定的研磨時間，確定研磨過程中消泡劑的添加量以及添加速度等數(shù)據(jù)。

2.上述溫度傳感器的設(shè)置，能用于檢測碳納米管導(dǎo)電漿料的溫度，并將檢測的溫度數(shù)據(jù)傳遞個控制器，控制器一方面指令循環(huán)水管增大或減小水流量或控制雙排水管同時打開等，自動控制分散過程產(chǎn)生的熱量。另一方面，將能根據(jù)檢測的溫度數(shù)據(jù)，如溫度偏高等，將增加消泡劑的添加量以及添加速度等。

3.上述循環(huán)水管的設(shè)置，能根據(jù)碳納米管導(dǎo)電漿料溫度，自動調(diào)節(jié)循環(huán)水流量，進而控制降溫效果。

4.上述消泡劑儲存罐、電磁閥以及流量傳感器的設(shè)置，則能自動控制消泡劑的滴注流量及滴注速度等。

5.上述分散效果測試儀，在利用陶瓷研磨桶不導(dǎo)電，而碳納米管粉末導(dǎo)電的特性前提下，充分利用碳納米管導(dǎo)電漿料中的有機分散溶劑不導(dǎo)電的特性，當(dāng)碳納米管粉末未與不導(dǎo)電的有機分散溶劑混合均勻，隨著研磨的時間推移，電阻儀所測得的電阻值將由大變小， 當(dāng)電阻值在一段設(shè)定時間內(nèi)基本保持不變時，漿料的分散效果最佳，也即為漿料分散的最終結(jié)點。上述電極a和電極b設(shè)置在不同深度處，因此能對陶瓷研磨桶從上至下的漿料進行測試，測試可靠度高。

附圖說明

圖1是本申請一種碳納米管導(dǎo)電漿料自動分散裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體較佳實施方式對本申請作進一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，一種碳納米管導(dǎo)電漿料自動分散裝置，其中有陶瓷研磨桶1、循環(huán)水管11、液位傳感器12、控制器13、溫度傳感器14、碳納米管導(dǎo)電漿料2、消泡劑儲存罐3、出液口31、電磁閥32、流量傳感器33、電極a 41、電極b 42、電阻儀43、導(dǎo)線44等主要技術(shù)特征。

一種碳納米管導(dǎo)電漿料自動分散裝置，包括陶瓷研磨桶、碳納米管導(dǎo)電漿料、消泡劑儲存罐和分散效果測試儀。

陶瓷研磨桶底部設(shè)置有控制器，控制器中內(nèi)置有計時器；陶瓷研磨桶側(cè)壁外周均勻纏繞有蛇形的循環(huán)水管；陶瓷研磨桶內(nèi)裝填有碳納米管導(dǎo)電漿料、用于檢測碳納米管導(dǎo)電漿料液位的液位傳感器和用于檢測碳納米管導(dǎo)電漿料溫度的溫度傳感器。

消泡劑儲存罐設(shè)置在陶瓷研磨桶的上方，消泡劑儲存罐的底部設(shè)置有指向陶瓷研磨桶內(nèi)的出液口，出液口上設(shè)置有電磁閥和流量傳感器；其中，電磁閥的閥門開合度能夠調(diào)節(jié)，流量傳感器用于檢測流入陶瓷研磨桶內(nèi)的消泡劑流量。

分散效果測試儀包括電極a、電極b和電阻儀；電極a設(shè)置在陶瓷研磨桶的內(nèi)壁面頂部且位于碳納米管導(dǎo)電漿料的液位面下方；電極b設(shè)置在陶瓷研磨桶的內(nèi)壁面底部，電極a和電極b之間距離恒定，電極a和電極b分別通過導(dǎo)線引出后，與電阻儀相連接。

循環(huán)水管、液位傳感器、溫度傳感器、電磁閥、流量傳感器和電阻儀均與控制器相連接。

所述循環(huán)水管內(nèi)的水量能夠調(diào)節(jié)。

所述循環(huán)水管由雙排管并列組成。

雙排管中每根管能自動開啟與關(guān)閉，且每根管內(nèi)的水流量均能夠調(diào)節(jié)。

消泡劑儲存罐為密封罐。

本申請采用上述結(jié)構(gòu)后，具有如下有益效果：

1.上述液位傳感器能用于檢測碳納米管導(dǎo)電漿料液位，并將檢測的液位數(shù)據(jù)傳遞個控制器，控制器將能根據(jù)檢測的液位數(shù)據(jù)以及設(shè)定的研磨時間，確定研磨過程中消泡劑的添加量以及添加速度等數(shù)據(jù)。

2.上述溫度傳感器的設(shè)置，能用于檢測碳納米管導(dǎo)電漿料的溫度，并將檢測的溫度數(shù)據(jù)傳遞個控制器，控制器一方面指令循環(huán)水管增大或減小水流量或控制雙排水管同時打開等，自動控制分散過程產(chǎn)生的熱量。另一方面，將能根據(jù)檢測的溫度數(shù)據(jù)，如溫度偏高等，將增加消泡劑的添加量以及添加速度等。

3.上述循環(huán)水管的設(shè)置，能根據(jù)碳納米管導(dǎo)電漿料溫度，自動調(diào)節(jié)循環(huán)水流量，進而控制降溫效果。

4.上述消泡劑儲存罐、電磁閥以及流量傳感器的設(shè)置，則能自動控制消泡劑的滴注流量及滴注速度等。

5.上述分散效果測試儀，在利用陶瓷研磨桶不導(dǎo)電，而碳納米管粉末導(dǎo)電的特性前提下，充分利用碳納米管導(dǎo)電漿料中的有機分散溶劑不導(dǎo)電的特性，當(dāng)碳納米管粉末未與不導(dǎo)電的有機分散溶劑混合均勻，隨著研磨的時間推移，電阻儀所測得的電阻值將由大變小， 當(dāng)電阻值在一段設(shè)定時間內(nèi)基本保持不變時，漿料的分散效果最佳，也即為漿料分散的最終結(jié)點。上述電極a和電極b設(shè)置在不同深度處，因此能對陶瓷研磨桶從上至下的漿料進行測試，測試可靠度高。

以上詳細(xì)描述了本申請的優(yōu)選實施方式，但是，本申請并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本申請的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本申請的技術(shù)方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬于本申請的保護范圍。