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漿料分散用氧化鋯珠內(nèi)部硬度測試裝置。
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,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,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。
而氧化鋯珠是以微米級及亞納米級氧化鋯與氧化釔為原料制成的,用來對要求“零污染”及高粘度、高硬度物料的超細研磨及分散的一種研磨珠,正好適合性能要求較高的碳納米管漿料的制備。
氧化鋯珠,耐磨損,使用壽命長,因此成本也很高。然而,有些生產(chǎn)廠家,為追求高額利潤,采用了價格低廉的劣質(zhì)氧化鋯珠,或者因成型關(guān)健技術(shù)參數(shù)沒控制好,使得硬度值不達標,從而使氧化鋯珠的磨損速度快,使用壽命大大縮短,生產(chǎn)線將頻繁更換氧化告知,導(dǎo)致成本增加,對于大量使用氧化鋯珠的砂磨連續(xù)生產(chǎn)線,快速磨損的氧化鋯珠將進入后道工序,導(dǎo)致生產(chǎn)的停產(chǎn)等。然而,氧化鋯珠的圓球形狀,尤其是直徑小的氧化鋯珠,內(nèi)部硬度又難以測試,因此,也使鍍鉻氧化鋯珠大量存在。
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漿料分散用氧化鋯珠內(nèi)部硬度測試裝置,該碳納米管漿料分散用氧化鋯珠內(nèi)部硬度測試裝置能對氧化鋯珠的表面及內(nèi)部硬度進行測試,防止硬度不合格的氧化鋯珠流入產(chǎn)線。
為解決上述技術(shù)問題,本申請采用的技術(shù)方案是:
一種碳納米管漿料分散用氧化鋯珠內(nèi)部硬度測試裝置,包括底座、升降桿、硬度測試針、砂輪盤和硬度顯示儀表。
底座的中心設(shè)置有弧形凹槽,弧形凹槽內(nèi)壁面粘接有弧形吸盤。
升降桿設(shè)置在位于弧形凹槽一側(cè)的底座上,升降桿高度能夠升降,且升降桿能夠左右旋轉(zhuǎn)。
升降桿的頂端左側(cè)固定設(shè)置有第一水平橫桿,升降桿的頂端右側(cè)固定設(shè)置有第二水平橫桿。
硬度測試針通過懸掛桿固定設(shè)置在第一水平橫桿的底部。
砂輪盤通過轉(zhuǎn)軸與第二水平橫桿底部相連接,砂輪盤能在轉(zhuǎn)軸的帶動下轉(zhuǎn)動。
硬度顯示儀表設(shè)置在底座上,且與硬度測試針相連接。
所述弧形凹槽的深度為氧化鋯珠直徑的一半。
所述升降桿上設(shè)置有位移傳感器。
所述第一水平橫桿和第二水平橫桿對稱布置在升降桿的兩側(cè)。
所述升降桿上設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器。
本申請采用上述結(jié)構(gòu)后,具有如下有益效果:
1.上述弧形凹槽以及弧形凹槽內(nèi)的弧形吸盤的設(shè)置,能將氧化鋯珠的底部進行吸附固定。
2.上述升降桿旋轉(zhuǎn),能使砂輪盤位于弧形凹槽的正上方,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,帶動砂輪盤轉(zhuǎn)動,同時升降桿高度下降,將能對氧化鋯珠表面進行研磨。上述位移傳感器的設(shè)置,通過對升降桿升降位移的控制,進而對氧化鋯珠的研磨深度進行控制,氧化鋯珠的研磨深度一般不超過氧化鋯珠直徑的一半。
3.上述硬度測試針能在升降桿的帶動下,高度下降,對固定在弧形凹槽內(nèi)的氧化鋯珠表面或內(nèi)部硬度進行測試,硬度顯示儀表則能自動顯示及記錄硬度數(shù)據(jù)。
附圖說明
圖1是本申請一種碳納米管漿料分散用氧化鋯珠內(nèi)部硬度測試裝置的結(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的說明。
如圖1所示,一種碳納米管漿料分散用氧化鋯珠內(nèi)部硬度測試裝置,其中有底座1、弧形凹槽11、弧形吸盤12、升降桿2、電機21、硬度測試針3、第一水平橫桿31、懸掛桿32、砂輪盤4、第二水平橫桿41、轉(zhuǎn)軸42和硬度顯示儀表5等主要技術(shù)特征。
一種碳納米管漿料分散用氧化鋯珠內(nèi)部硬度測試裝置,包括底座、升降桿、硬度測試針、砂輪盤和硬度顯示儀表。
底座的中心設(shè)置有弧形凹槽,弧形凹槽內(nèi)壁面粘接有弧形吸盤。
升降桿設(shè)置在位于弧形凹槽一側(cè)的底座上,升降桿高度能夠升降,且升降桿能夠左右旋轉(zhuǎn)。升降桿的升降及旋轉(zhuǎn)優(yōu)選由設(shè)置在底座內(nèi)的電機所驅(qū)動。
升降桿的頂端左側(cè)固定設(shè)置有第一水平橫桿,升降桿的頂端右側(cè)固定設(shè)置有第二水平橫桿。
硬度測試針通過懸掛桿固定設(shè)置在第一水平橫桿的底部。
砂輪盤通過轉(zhuǎn)軸與第二水平橫桿底部相連接,砂輪盤能在轉(zhuǎn)軸的帶動下轉(zhuǎn)動。
硬度顯示儀表設(shè)置在底座上,且與硬度測試針相連接。
所述弧形凹槽的深度為氧化鋯珠直徑的一半。
所述升降桿上設(shè)置有位移傳感器。
所述第一水平橫桿和第二水平橫桿對稱布置在升降桿的兩側(cè)。
所述升降桿上設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器。
本申請采用上述結(jié)構(gòu)后,具有如下有益效果:
1.上述弧形凹槽以及弧形凹槽內(nèi)的弧形吸盤的設(shè)置,能將氧化鋯珠的底部進行吸附固定。
2.上述升降桿旋轉(zhuǎn),能使砂輪盤位于弧形凹槽的正上方,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,帶動砂輪盤轉(zhuǎn)動,同時升降桿高度下降,將能對氧化鋯珠表面進行研磨。上述位移傳感器的設(shè)置,通過對升降桿升降位移的控制,進而對氧化鋯珠的研磨深度進行控制,氧化鋯珠的研磨深度一般不超過氧化鋯珠直徑的一半。
3.上述硬度測試針能在升降桿的帶動下,高度下降,對固定在弧形凹槽內(nèi)的氧化鋯珠表面或內(nèi)部硬度進行測試,硬度顯示儀表則能自動顯示及記錄硬度數(shù)據(jù)。
以上詳細描述了本申請的優(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。